不銹鋼焊條及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電弧焊的藥皮焊條，具體涉及一種不銹鋼焊條及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]焊條電弧焊是工業(yè)生產(chǎn)中應用最廣泛的焊接方法，屬于氣-渣聯(lián)合保護的熔化極電弧焊，它的原理是利用電弧放電所產(chǎn)生的熱量將焊條與工件互相熔化并在冷凝后形成焊縫，從而在工件之間獲得牢固的結(jié)合界面。具有靈活性好，操作方便，對于焊前裝配要求低，設(shè)備簡單等優(yōu)點。所以目前在鋼結(jié)構(gòu)制造中雖然已經(jīng)大規(guī)模應用氣體保護焊機和焊接機器人等自動化的焊接設(shè)備，但在一些復雜的焊縫中仍然需要采用傳統(tǒng)的焊條電弧焊進行人工焊接。
[0003]手工電弧焊通常采用的工具是焊鉗，其鉗口用于夾持焊條的尾端。相應地焊條尾部有一段裸焊芯，約占焊條總長的1/16，用于焊鉗夾持并有利于導電。使用時，涂覆于焊芯外表面的藥皮在焊接過程中分解熔化后形成氣體和熔渣，起到機械保護、冶金處理、改善工藝性能的作用。而焊條尾部供夾持的裸露部分由于缺乏藥皮的保護，同時也夾持與鉗口內(nèi)，是無法得到利用的，通常在焊條燒到接近尾部時將其丟棄并更換新焊條。為了便于大批量制造，現(xiàn)有的焊條焊芯大多采用拉絲工藝形成一定直徑的均質(zhì)的金屬絲，切斷成指定長度后在外部涂覆藥皮并在其尾端保留一端裸露部分。
[0004]在起重器、海洋鉆井平臺和船舶等復雜的大型鋼結(jié)構(gòu)如中，有些焊縫的特殊位置導致其焊接和檢驗都存在很大難度。如果焊條工作部燃盡時剛好完成了某條隱蔽的焊縫，焊工可能會直接松開焊鉗，導致焊條頭遺留并固化在了焊縫的末端。在機械裝置的使用中，焊條頭存在脫落并卡入機械裝置中的風險，可見在特定的應用條件下，對焊條頭與焊縫的分離能力存在很高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種在焊接結(jié)束時不易殘留焊條頭的不銹鋼焊條，同時提出該不銹鋼焊條的制造方法。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的不銹鋼焊條，包括金屬焊芯和藥皮，金屬焊芯包括固定連接的工作部和夾持部，所述工作部與夾持部的直徑相同，所述工作部為鐵合金絲，所述夾持部為鋁鎂合金絲，所述工作部的各組分含量為C 0.03%，Mn:0.4%?1.2%，S1:0.5%?1.0%，Cr: 13%?15%，N1:5%?6%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0007]作為優(yōu)選，所述夾持部與所述工作部的連接處外側(cè)涂覆有藥皮。
[0008]作為優(yōu)選，所述夾持部外側(cè)的藥皮上涂覆有濕度顯色指示劑。
[0009]作為優(yōu)選，所述工作部的頂端為錐形，所述錐形的頂角為40°?100°。
[0010]作為優(yōu)選，所述工作部與夾持部的結(jié)合處采用摩擦焊接的方式連接，具體地，是將工作部和夾持部分別夾持于相對旋轉(zhuǎn)的兩端，確保其同軸后端面相互壓緊并進行相對旋轉(zhuǎn)，在接觸面生成的摩擦熱與分子迀移使兩者快速結(jié)合，在旋轉(zhuǎn)停止后連接成一體。
[0011]本發(fā)明同時提出上述不銹鋼焊條的制造方法，包括以下步驟:
[0012]I)截取指定長度的鐵合金絲作為工作部；
[0013]2)截取指定長度的鋁鎂合金絲作為夾持部；
[0014]3)采用摩擦焊的方式將工作部和夾持部焊接成一體的焊芯；
[0015]4)將焊芯的工作部頂端斜切成錐形，斜切角為20°?50° ;
[0016]5)在焊芯外表面涂覆藥皮并烘干；
[0017]6)在藥皮與夾持部的界面上涂覆濕度顯色指示劑。
[0018]有益效果:本發(fā)明利用焊條工作部與夾持部的接觸界面設(shè)計，利用不同金屬與藥皮的特性，在焊條即將用盡時實現(xiàn)焊條頭的自動脫離，徹底避免了焊條頭的殘留，特別適用于復雜結(jié)構(gòu)的手工電弧焊。
[0019]而且采用鋁鎂合金作為夾持部，一方面在焊鉗的夾持端面上具有良好的導電性，同時在焊接過程總工作部熔盡時夾持部的結(jié)合界面會形成MgO和Al2O3的尖晶石相焊渣，與熔融態(tài)的焊縫具備更強的可分離能力。
[0020]對工作部的藥皮材質(zhì)改進使其更加適用于不銹鋼的焊接，適用于化工和能源、食品等領(lǐng)域的各種容器和管道的焊接。
[0021]進一步增加濕度顯色劑的措施，在使用前可以直接查看焊條的保存合格程度，若濕度超標則將其入烘干箱進行烘干，直至顯色正常，避免了因焊條保存不當造成的焊接不良。
【具體實施方式】
[0022]實施例:一種不銹鋼焊條，包括金屬焊芯和藥皮，金屬焊芯包括固定連接的工作部和夾持部，所述工作部與夾持部的直徑相同，所述工作部為鐵合金絲，所述夾持部為鋁鎂合金絲。
[0023]本實施例的不銹鋼焊條只需在現(xiàn)有制造工藝基礎(chǔ)上進行部分改進即可，藥皮的組分保持不變，只是焊鉗夾持的部分的材質(zhì)改為鋁鎂合金絲，焊芯工作部的各組分含量為C:彡 0.03%，Mn:0.4%?1.2%，S1:0.5%?1.0%，Cr: 13%?15%，N1:5%?6%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0024]制造時將焊芯切割的長度調(diào)整為原長度減去夾持部的長度，并將焊芯的頂端制成錐形，切削角度為20°?50°。將工作部與夾持部的結(jié)合處采用摩擦焊接的方式連接，具體方式是將工作部和夾持部夾持于旋轉(zhuǎn)裝置如車床上，確保其同軸后端面相互壓緊，進行相對旋轉(zhuǎn)和摩擦，在接觸面生成的摩擦熱與分子迀移形成牢固的結(jié)合，在旋轉(zhuǎn)停止后成為一體的金屬桿。
[0025]藥皮按照組分配制成糊狀，涂覆在焊芯外表面，并覆蓋原有焊芯和一小段夾持部，在夾持部外側(cè)的藥皮上涂覆有濕度顯色指示劑，該顯色劑采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的硅膠、氯化鈣等吸水變色材料。最后烘干固化即可成型。
[0026]制造完成后按照GB/T983— 95進行檢驗，各項性能指標滿足標準的要求。
[0027]使用時，將本實施例的不銹鋼焊條應用于手工電弧焊，當焊條即將燃盡至兩種合金的接觸界面時，鋁鎂合金絲在高溫下快速氧化，形成尖晶石相的MgO和Al2O3氧化物焊渣，與融化的焊芯分離，并被藥皮形成的氣體與焊渣隔離，達到了自動分離的效果。此時即便剛好到達焊縫的末端滅弧，焊條頭也可以自動脫落，焊工不再需要用力將焊條頭從焊縫處拔離，徹底避免了焊條頭殘留的問題。
[0028]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種不銹鋼焊條，包括金屬焊芯和藥皮，所述金屬焊芯包括固定連接的工作部和夾持部，所述藥皮涂覆于所述工作部的外表面，所述工作部與夾持部的直徑相同，其特征在于:所述工作部為鐵合金絲，所述夾持部為鋁鎂合金絲，所述工作部的各組分含量為C:彡 0.03%，Mn:0.4%?1.2%，S1:0.5%?1.0%，Cr: 13%?15%，N1:5%?6%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼焊條，其特征在于:所述夾持部與所述工作部的連接處外側(cè)涂覆有藥皮。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼焊條，其特征在于:所述夾持部外側(cè)的藥皮上涂覆有濕度顯色指示劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼焊條，其特征在于:所述工作部的頂端為錐形，所述錐形的頂角為40°?100°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼焊條，其特征在于:所述工作部與夾持部的結(jié)合處采用摩擦焊接的方式連接。6.一種不銹鋼焊條的制造方法，其特征在于包括以下步驟: 1)截取指定長度的鐵合金絲作為工作部； 2)截取指定長度的鋁鎂合金絲作為夾持部； 3)采用摩擦焊的方式將工作部和夾持部焊接成一體的焊芯； 4)將焊芯的工作部頂端斜切成錐形，斜切角為20°?50°; 5)在焊芯外表面涂覆藥皮并烘干； 6)在藥皮與夾持部的界面上涂覆濕度顯色指示劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不銹鋼焊條及其制造方法，該不銹鋼焊條包括金屬焊芯和藥皮，其中金屬焊芯包括固定連接的工作部和夾持部，工作部與夾持部的直徑相同，工作部為鐵合金絲，夾持部為鋁鎂合金絲，工作部的各組分含量為C：≤0.03％，Mn：0.4％～1.2％，Si：0.5％～1.0％，Cr：13％～15％，Ni：5％～6％，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。該方法是將工作部與夾持部摩擦焊接形成焊芯，并在其外表面涂覆藥皮。本發(fā)明的不銹鋼焊條可以實現(xiàn)夾持部與焊縫的自動分離。對工作部的藥皮材質(zhì)改進使其更加適用于不銹鋼的焊接，適用于化工和能源、食品等領(lǐng)域的各種容器和管道的焊接。
【IPC分類】B23K35/30, B23K35/40
【公開號】CN104889603
【申請?zhí)枴緾N201510330273
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】趙蘭
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月15日