一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉的制作方法
【專利摘要】一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉，無(wú)縫自保護(hù)焊絲的外皮采用低碳鋼帶，低碳鋼帶在線同步添加藥芯粉，100份藥芯粉中：氟鋇鋰35~50份、氟化鎂3~5份、氟化鈉0~4份、氟化鈣1~3份、鐵紅4~12份、氟化稀土1~3份、金屬錳4~8份、鋁鎂合金10~18份、金屬鎳6~10份、金屬鋯0.5~2份、其余鐵粉，按常規(guī)方式將各物質(zhì)混合攪拌均勻既得藥芯粉，經(jīng)軋輥成型將低碳鋼帶卷曲為線狀有縫圓筒并包裹藥芯粉，高頻感應(yīng)或是接觸焊接將線狀有縫圓筒制作成半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲，半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲再經(jīng)退火、減徑后鍍銅被制作出無(wú)縫自保護(hù)焊絲，防止藥芯粉吸潮，外皮可以鍍銅，提高無(wú)縫自保護(hù)焊絲的抗生銹能力。
【專利說(shuō)明】—種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及到一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市場(chǎng)多使用有縫自保護(hù)藥芯焊絲，該焊絲為了達(dá)到自保護(hù)效果，在藥芯粉中含有大量的造氣劑和造渣劑，該造氣劑和造渣劑以礦物質(zhì)粉為主。
[0003]眾所周知，礦物質(zhì)粉存在易吸潮問(wèn)題，這樣就必然導(dǎo)致以礦物質(zhì)粉為主的有縫自保護(hù)藥芯焊絲存在易吸潮、易生銹等問(wèn)題，因此有縫自保護(hù)藥芯焊絲多采用真空包裝的方法來(lái)防止礦物質(zhì)粉的吸潮和生銹問(wèn)題。
[0004]但在野外施工時(shí)，拆封的有縫自保護(hù)藥芯焊絲很容易吸潮生銹，導(dǎo)致焊縫金屬中擴(kuò)散氫含量增加，裂紋傾向增加；同時(shí)吸潮后的有縫自保護(hù)藥芯焊絲在施焊時(shí)對(duì)氣孔敏感性增加，最終導(dǎo)致焊接質(zhì)量和焊接接頭的力學(xué)性能下降。
[0005]此外，采用真空包裝的有縫自保護(hù)藥芯焊絲，在運(yùn)輸過(guò)程中真空袋因野外道路顛簸或焊絲盤(pán)之間的相互摩擦而損壞也是在所難免的。
[0006]綜上，有縫自保護(hù)藥芯焊絲的有縫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及藥粉易吸潮的固有缺點(diǎn)，決定了有縫自保護(hù)藥芯焊絲存在 易吸潮、易生銹等不可避免的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了提供一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉，裝有該藥芯粉的無(wú)縫自保護(hù)焊絲解決了有縫自保護(hù)焊絲易吸潮、易生銹等問(wèn)題，因其外皮是無(wú)縫結(jié)構(gòu)可以防止其內(nèi)部的藥芯粉吸潮，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)其外皮的鍍銅處理，提高無(wú)縫自保護(hù)焊絲的抗生銹能力，廣泛用于X80管線鋼、長(zhǎng)輸管道、儲(chǔ)油罐、橋梁、海洋平臺(tái)、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑等場(chǎng)合。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉，無(wú)縫自保護(hù)焊絲的外皮采用低碳鋼帶，低碳鋼帶在線同步添加藥芯粉，所述藥芯粉含有氟鋇鋰LiBaF3、氟化鎂MgF2、氟化鈉NaF、氟化鈣CaF2、鐵紅Fe2O3、氟化稀土 ReF、金屬錳Mn、鋁鎂合金Al_Mg、金屬鎳N1、金屬鋯Zr以及鐵粉Fe，按常規(guī)方式將各物質(zhì)混合攪拌均勻既得所述藥芯粉，經(jīng)軋輥成型將低碳鋼帶卷曲為線狀有縫圓筒并包裹所述藥芯粉，高頻感應(yīng)或是接觸焊接將所述線狀有縫圓筒制作成半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲，所述半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲再經(jīng)退火、減徑后鍍銅被制作出無(wú)縫自保護(hù)焊絲；本發(fā)明的特征是:
在100份的所述藥芯粉中:
氟鋇鋰LiBaF3占35飛O份，氟化鎂MgF2占3飛份，氟化鈉NaF占0-4份，氟化鈣CaF2占1~3份，鐵紅Fe2O3占4~12份，氟化稀土 ReF占f1~3份，金屬錳Mn占4~8份，鋁鎂合金Al-Mg占10-18份，金屬鎳Ni占6~10份，金屬鋯Zr占0.5~2份，其余為鐵粉Fe ； 所述藥芯粉在無(wú)縫自保護(hù)焊絲中的填充率控制在If 24%。
[0009]由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下積極效果:
1、本發(fā)明的藥芯粉在填充率控制下制作出的無(wú)縫自保護(hù)焊絲，不僅具有電弧穩(wěn)定、電弧吹力大、熔化速度快、飛濺小、脫渣容易等優(yōu)點(diǎn)，而且能適用于全位置焊接。
[0010]2、焊縫金屬的力學(xué)性能穩(wěn)定，符合GB/T 17493-2008《低合金鋼藥芯焊絲》標(biāo)準(zhǔn)中E551T8-Ni2 的要求，同時(shí)滿足 AWS A5.29 /Α5.29M-2005《Specification for Low-AlloySteel Electrodes for Flux Cored Arc Welding》中 E81T8_Ni2J H8 要求，可用于 X80 管線鋼全位置焊接。
[0011]3、本發(fā)明無(wú)縫自保護(hù)焊絲的抗吸潮、抗生銹能力強(qiáng)，成品不需要真空包裝，運(yùn)輸儲(chǔ)存非常便利。
【具體實(shí)施方式】
[0012]氟鋇鋰LiBaF3、氟化鎂MgF2、氟化鈉、氟化韓CaF2均屬于金屬氟化物類，氟鋇鋰LiBaF3作為主要的造氣和造渣劑，因?yàn)榉^鋰LiBaF3的熔點(diǎn)較低約為900°C，遠(yuǎn)低于氟化鋇的熔點(diǎn)1353°C和氟化鈣的熔點(diǎn)1403°C。焊接過(guò)程中在電弧熱的作用下氟鋇鋰LiBaF3更容易被氣化，形成保護(hù)氣囊保護(hù)熔池和熔滴，阻止空氣中的氧氮對(duì)熔池和熔滴產(chǎn)生侵害。氟鋇鋰LiBaF3相比于氟化鋇或氟化鈣可以實(shí)現(xiàn)更短的電弧控制，更有利于全位置焊接和減少空氣對(duì)熔池和熔滴的侵害，同時(shí)氟鋇鋰LiBaF3在電弧熱作用下更容易電離出鋰離子，電離出的鋰離子可以起到穩(wěn)弧的作用，而氟鋇鋰LiBaF3在焊接過(guò)程中分解產(chǎn)生的氟化鋇也可以起到造氣和造渣的作用。因此選用氟鋇鋰LiBaF3作為主要的造氣和造渣劑相比于傳統(tǒng)的氟化鋇或氟化鈣可以實(shí)現(xiàn)一舉多得的益處。
[0013]以下均按100份所述藥芯粉為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn):
上述金屬氟化物的總含量少于40份時(shí)，其造氣、造渣不充分且產(chǎn)生的熔渣少、容易產(chǎn)生氣孔；上述金屬氟化物的總含量大于60份時(shí)，容易淌渣且焊縫中過(guò)渡的合金元素相對(duì)含量偏低，焊縫金屬的強(qiáng)度較低。
[0014]鐵紅Fe2O3可以調(diào)節(jié)鐵水的粘度，鐵紅Fe2O3加入量低于4份時(shí)其鐵水流動(dòng)性不足，不利于熔池的鋪展和浸潤(rùn)；鐵紅Fe2O3加入量高于12份時(shí)鐵水太稀，全位置焊接時(shí)容易淌渣。焊接材料使用鐵紅而不使用赤鐵礦。
[0015]鋁鎂合金Al-Mg主要用于脫氧，當(dāng)鋁鎂合金加入量低于10份時(shí)其脫氧不足容易產(chǎn)生氣孔，當(dāng)鋁鎂合金加入量高于18份時(shí)其焊縫中過(guò)渡的殘留鋁含量過(guò)高，導(dǎo)致焊縫金屬中容易形成粗大的鐵素體和形成氧化鋁夾雜，最終影響焊縫的力學(xué)性能，尤其是低溫沖擊韌性。
[0016]氟化稀土 ReF主要用于凈化熔池，提高焊縫金屬的低溫韌性。
[0017]利用金屬鋯Zr的細(xì)晶強(qiáng)化作用可以提高焊縫金屬的強(qiáng)度和韌性，達(dá)到強(qiáng)韌匹配之作用。
[0018]金屬錳Mn在脫氧的同時(shí)可以提高焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度和韌性，含量過(guò)低焊縫金屬?gòu)?qiáng)度過(guò)低，含量過(guò)高導(dǎo)致焊縫金屬?gòu)?qiáng)度過(guò)高但韌性下降。
[0019]金屬鎳在于提高焊縫金屬的低溫沖擊韌性。
[0020]通過(guò)下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例，公開(kāi)本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)。
[0021 ] 實(shí)施例1:氟鋇鋰50份，氟化鎂5份，氟化鈣3份，鐵紅Fe2O3 4份，氟化稀土 3份，金屬錳7份，鋁鎂合金18份，金屬鎳6份，金屬鋯0.5份，余量鐵粉。填充率控制在If 24%，焊絲直徑能達(dá)2.0mm。
[0022]實(shí)施例2:氟鋇鋰35份，氟化鎂3份，氟化鈉1份，氟化鈣1份，鐵紅Fe2O3 6份，氟化稀土 1份，金屬錳8份，鋁鎂合金16份，金屬鎳10份，金屬鋯1.0份，余量鐵粉。填充率控制在18~24%，焊絲直徑能達(dá)2.0mm。
[0023]實(shí)施例3:氟鋇鋰49份，氟化鎂5份，氟化鈉4份，氟化鈣2份，鐵紅Fe2O3 12份，氟化稀土 2份，金屬錳4份，鋁鎂合金10份，金屬鎳8份，金屬鋯2份，余量鐵粉。填充率控制在18~24%，焊絲直徑能達(dá)2.0mm。
[0024]填充率=【單位長(zhǎng)度內(nèi)所含所述藥芯粉的重量】/【單位長(zhǎng)度內(nèi)無(wú)縫自保護(hù)焊絲的總重】，無(wú)縫自保護(hù)焊絲=【所述藥芯粉+外皮+鍍銅層】，填充率是一個(gè)范圍值，在該范圍值內(nèi)均符合本發(fā)明的要求。
[0025]按常規(guī)方式將上述實(shí)施例中各物質(zhì)混合攪拌均勻既得所述藥芯粉，經(jīng)軋輥成型將低碳鋼帶卷曲為線狀有縫圓筒并包裹所述藥芯粉，高頻感應(yīng)或是接觸焊接將所述線狀有縫圓筒制作成半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲，所述半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲再經(jīng)退火、減徑后鍍銅被制作出無(wú)縫自保護(hù)焊絲，無(wú)縫自保護(hù)焊絲的最小直徑能達(dá)到2.0mm。
[0026]對(duì)低碳鋼帶的性能要求見(jiàn)下表。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉，無(wú)縫自保護(hù)焊絲的外皮采用低碳鋼帶，低碳鋼帶在線同步添加藥芯粉，所述藥芯粉含有氟鋇鋰LiBaF3、氟化鎂MgF2、氟化鈉NaF、氟化鈣CaF2、鐵紅Fe2O3、氟化稀土 ReF、金屬錳Mn、鋁鎂合金Al_Mg、金屬鎳N1、金屬鋯Zr以及鐵粉Fe，按常規(guī)方式將各物質(zhì)混合攪拌均勻既得所述藥芯粉，經(jīng)軋輥成型將低碳鋼帶卷曲為線狀有縫圓筒并包裹所述藥芯粉，高頻感應(yīng)或是接觸焊接將所述線狀有縫圓筒制作成半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲，所述半成品無(wú)縫自保護(hù)焊絲再經(jīng)退火、減徑后鍍銅被制作出無(wú)縫自保護(hù)焊絲；其特征是: 在100份的所述藥芯粉中: 氟鋇鋰LiBaF3占35~5O份，氟化鎂MgF2占3~5份，氟化鈉NaF占0-4份，氟化鈣CaF2占1~3份，鐵紅Fe2O3占4~12份，氟化稀土 ReF占1~3份，金屬錳Mn占4~8份，鋁鎂合金Al-Mg占10-18份，金屬鎳Ni占6~10份，金屬鋯Zr占0.5~2份，其余為鐵粉Fe ； 所述藥芯粉在無(wú)縫自保護(hù)焊絲中的填充率控制在If 24%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉，其特征是:在100份的所述藥芯粉 中: 氟鋇鋰50份，氟化鎂5份，氟化鈣3份，鐵紅4份，氟化稀土 3份，金屬錳7份，鋁鎂合金18份，金屬鎳6份，金屬錯(cuò)0.5份，余量鐵粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉，其特征是:在100份的所述藥芯粉中: 氟鋇鋰35份，氟化鎂3份，氟化鈉1份，氟化鈣1份，鐵紅6份，氟化稀土 1份，金屬錳8份，鋁鎂合金16份，金屬鎳10份，金屬鋯1.0份，余量鐵粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于制作無(wú)縫自保護(hù)焊絲的藥芯粉，其特征是:在100份的所述藥芯粉中: 氟鋇鋰49份，氟化鎂5份，氟化鈉4份，氟化鈣2份，鐵紅12份，氟化稀土 2份，金屬錳4份，鋁鎂合金10份，金屬鎳8份，金屬鋯2份，余量鐵粉。
【文檔編號(hào)】B23K35/30GK103949795SQ201410143591
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】郭純, 朱珍彪, 張曉
申請(qǐng)人:洛陽(yáng)雙瑞特種合金材料有限公司