一種結(jié)構(gòu)鋼焊接用堿性藥芯焊絲的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及焊絲，特別是一種結(jié)構(gòu)鋼焊接用堿性藥芯焊絲。
【背景技術(shù)】
[0002] 結(jié)構(gòu)鋼是指符合特定強(qiáng)度和可成形性等級(jí)的鋼，一般分為：合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu) 鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱結(jié)構(gòu)鋼等，由于其強(qiáng)度上的原因，焊接時(shí)對(duì)焊絲的要求比較高，隨著 科技的發(fā)展，藥芯焊絲應(yīng)運(yùn)而生。
[0003] 藥芯焊絲是很有發(fā)展前途的新型焊接材料。藥芯焊絲可用于碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、 耐熱鋼、高強(qiáng)度鋼以及硬面耐磨鋼材等的焊接。目前國內(nèi)藥芯焊絲品種主要分為酸性藥芯 焊絲和堿性藥性焊絲。和酸性藥芯焊絲相比，堿性焊接材料具有低氫、高韌性、高抗裂性和 優(yōu)異的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，重要結(jié)構(gòu)的焊接一般首選堿性焊絲?，F(xiàn)有的結(jié)構(gòu)鋼焊接用堿性藥 芯焊絲用藥芯粉都是由礦物粉和合金粉組成，由于組分上存在的問題，其中的礦物粉要加 入大理石，氧化鎂等堿性物質(zhì)。該類藥芯焊絲有許多不足：如，熔滴呈粗顆粒過渡，不能實(shí)現(xiàn) 準(zhǔn)噴射過渡，施焊過程中飛濺大；當(dāng)氧化鎂加入過多會(huì)使焊縫變窄和焊道成凸型焊縫通常 呈凸型。并且由于渣的流動(dòng)性太大，而不易實(shí)現(xiàn)全位置焊接。實(shí)際生產(chǎn)中為了保證焊接質(zhì) 量，通常會(huì)減少大理石加入量，但這樣將同時(shí)降低渣的堿性，使焊縫抗裂性差。嚴(yán)重影響堿 性藥芯焊絲發(fā)展和應(yīng)用。
[0004] 現(xiàn)雖有專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210101538. 2的"一種以高鈦渣為藥粉主要原料制備的 藥芯焊絲"，該項(xiàng)發(fā)明仍屬于酸性藥芯范疇，雖能改善熔敷金屬的力學(xué)性能，節(jié)約藥芯焊絲 的成本，但仍不能滿足結(jié)構(gòu)鋼焊接的實(shí)際需要。
[0005] 鋼渣是一種工業(yè)固體廢物。煉鋼排出的渣，依爐型分為轉(zhuǎn)爐渣、平爐渣、電爐渣。排 出量約為粗鋼產(chǎn)量的15%_20%。我國歷年來累積鋼渣堆棄量超過上億噸，侵占農(nóng)田1300km2以上，大部分鋼渣作為廢物拋棄，占用土地，污染環(huán)境。解決鋼渣污染問題的最佳的方法是 開發(fā)鋼渣的綜合利用，變廢為寶。鋼渣主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等的復(fù)合化合物 組成，其熔點(diǎn)相對(duì)純大理石、氧化鎂等氧化物的熔點(diǎn)更低，因此以鋼渣做為一種藥芯焊絲的 主要組分，開發(fā)一種工藝性能好、力學(xué)性能優(yōu)良且低成本的堿性藥芯焊絲至今未見有公開 報(bào)導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種結(jié)構(gòu)鋼焊接 用堿性藥芯焊絲，可有效解決結(jié)構(gòu)鋼焊接對(duì)堿性藥芯焊絲的需要問題。
[0007] 本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，該藥芯焊絲是由SPCC低碳鋼帶包覆藥芯粉經(jīng)過軋制 或軋-拔制成，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的24%_30%，所述的藥芯是由重量百分比計(jì)的：鋼渣 30%-40%、螢石18%-26%、石英砂1%-5%、金紅石1%-8%、氟硅酸鈉3%-9%、鋁鎂合金1%-3%、電 解錳粉5%-10%、75#硅鐵粉2%-5%、鎳粉4%-10%、鑰鐵粉2%-5%、鈮鐵粉0. 2%-0. 5%和余量為 FHY100. 25焊接材料專用鐵粉混合均勻組成； 所述鋼渣為煉鋼排出的渣，為工業(yè)固體廢物，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為SiO2: I. 5%-3. 0%、Al203:32%-36%、Mg0 :8%-12%、Ca0 :49%-52%、Fe0 :0· 3%-0· 5%、Mn0 :0· 5%-1· 5% 和 S, P ^ 0. 03% ； 所述螢石成分為CaF2S 96%，S、P 0. 01%，余量為雜質(zhì)； 所述石英砂成分為Si02>99. 5%，S、P :〈0. 02%，余量為雜質(zhì)； 所述金紅石成分為TiO2: > 96%，S、P :〈0. 03%，余量為雜質(zhì)； 所述鋁鎂合金粉中含Al為49. 66%，，活性金屬Al+Mg>98% ; 所述電解錳粉純度為Mn>99. 5% ; 所述 75# 硅鐵，其中 Si : 73%-76%，C :〈0· 15%，S、P :〈0· 03% ; 所述鎳粉純度為Ni :彡99. 5% ; 所述鑰鐵粉，其中Mo :60%-65%，C :〈0. 05%，S、P :〈0. 05%，其余為鐵及雜質(zhì)； 所述鈮鐵粉，其中Nb: 50%-60%，C :〈0. 03%，S、P :〈0. 03%，其余為鐵及雜質(zhì)。
[0008] 所述的鋼帶為：厚度為0.35-0. 50mm，寬度為10-12 mm的SPCC鋼帶，材質(zhì)： C:彡 0· 05%, Si :彡 0· 025%, Μη:0· 15-0. 25%, S, P:彡 0· 02% ;抗拉強(qiáng)度：280-350MPa,伸長 率：彡35%。
[0009] 所述的結(jié)構(gòu)鋼焊接用堿性藥芯焊絲直徑為：Φ 12-16mm。
[0010] 所述藥芯焊絲使用過程中采用〇)2氣體保護(hù)，且CO2氣體純度為：CO 2>99. 5%， H2CKO. 3%。
[0011] 所述藥芯焊絲用于焊接屈服強(qiáng)度為550MPa級(jí)的鋼板。
[0012] 本發(fā)明堿性藥芯焊絲不僅具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度和沖擊伸性能，同時(shí)極大地改善了 焊接工藝性能，能很好地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，而且可節(jié)約生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)廢物利用，減少環(huán) 境污染，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0014] 本發(fā)明在具體實(shí)施中，可由以下實(shí)施例給出。
[0015] 實(shí)施例1 本發(fā)明結(jié)構(gòu)鋼焊接用堿性藥芯焊絲在具體實(shí)施中，該藥芯焊絲是由低碳鋼帶和藥芯構(gòu) 成，首先選用寬度為1〇_，厚度為〇. 35mm的SPCC低碳鋼帶，通過成型機(jī)壓制成U型；然后 將藥芯填充到U型槽中，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的24% ;再將U型槽開口處合口形成0型，從 而使藥芯包裹其中，經(jīng)拉絲機(jī)逐道拉拔、減徑，得到Φ1. 2mm的焊絲，即本發(fā)明的結(jié)構(gòu)鋼焊 接用堿性藥芯焊絲； 所述的藥芯是由重量百分比計(jì)的：鋼渣30%、螢石19%、金紅石1%、石英砂2%、氟硅酸鈉 8%、鋁鎂合金1%、電解錳粉5%、75#硅鐵粉2%、鎳粉5%、鑰鐵粉3. 5%、鈮鐵粉0. 3%和余量為 FHY100. 25焊接材料專用鐵粉混合均勻組成。
[0016] 實(shí)施例2 本發(fā)明結(jié)構(gòu)鋼焊接用堿性藥芯焊絲在具體實(shí)施中，該藥芯焊絲是由低碳鋼帶和藥芯構(gòu) 成，首先選用寬度為l〇mm，厚度為〇· 5mm的SPCC低碳鋼帶，通過成型機(jī)壓制成U型；然后將 藥芯填充到U型槽中，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的27% ;再將U型槽開口處合口形成0型，從而 使藥芯包裹其中，經(jīng)拉絲機(jī)逐道拉拔、減徑，得到Φ1. 6mm的焊絲，即本發(fā)明的結(jié)構(gòu)鋼焊接 用堿性藥芯焊絲； 所述的藥芯是由重量百分比計(jì)的：鋼渣32%、螢石20%、金紅石3%、石英砂3%、氟硅酸鈉 5%、鋁鎂合金2%、電解錳粉8%、75#硅鐵粉3%、鎳粉6%、鑰鐵粉4%、鈮鐵粉0. 5%和余量為 FHY100. 25焊接材料專用鐵粉混合均勻組成。
[0017] 實(shí)施例3 本發(fā)明結(jié)構(gòu)鋼焊接用堿性藥芯焊絲在具體實(shí)施中，該藥芯焊絲是由低碳鋼帶和藥芯構(gòu) 成，首先選用寬度為12 _，厚度為0.35_的SPCC低碳鋼帶，通過成型機(jī)壓制成U型；然后 將藥芯填充到U型槽中，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的28% ;再將U型槽開口處合口形成0型，從 而使藥芯包裹其中，經(jīng)拉絲機(jī)逐道拉拔、減徑，得到Φ1. 4mm的焊絲，即本發(fā)明的結(jié)構(gòu)鋼焊 接用堿性藥芯焊絲； 所述的藥芯是由重量百分比計(jì)的：鋼渣34%、螢石23%、金紅石