耐候鋼用高強高韌性全位置焊氣保護藥芯焊絲的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發(fā)明涉及一種耐侯鋼用高強高韌全位置焊氣保護藥芯焊絲，本發(fā)明屬于焊接材料領域，是一種耐大氣腐蝕、具有較高強度和塑韌性、全位置焊用氣保護藥芯焊絲。
[0002]【背景技術】:
耐候鋼材具有良好的抗大氣腐蝕性能，與不銹鋼相比，價格更為低廉，被廣泛應用于制造橋梁、車輛、塔架、集裝箱等鋼結構中。新型耐候鋼除了有高強度(60公斤級以上)的要求，還要求有高的焊接效率和耐候性能。相應地，其配套焊接材料在強度、塑韌性、耐候性及可焊性等方面也應有較高性能，與母材相匹配。
[0003]鈦系渣系藥芯焊絲因其較高的焊接生產效率、良好的全位置焊接工藝性能，是全位置焊藥芯焊絲渣系首選，但是鈦系渣系藥芯焊絲在100%C02氣體保護氣氛下施焊，力學性能往往不理想，尤其在強度較高時，其低溫沖擊韌性難以保證。耐候鋼是通過添加P、Cu、N1、Cr、Mo、V等合金元素使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜，阻礙銹蝕層往鋼材內部擴散，從而減緩腐蝕速度來提高鋼材的耐大氣腐蝕性能。配套焊接材料為保證不低于母材的抗腐蝕性能，必須添加耐蝕合金，但Cu、Cr、Mo、V等耐侯合金元素均不利于提高對焊絲熔敷金屬的低溫沖擊韌性，因此合理匹配藥粉中的合金成分是獲得耐候鋼配套焊接材料具有良好抗大氣腐蝕性能和較高強度及優(yōu)良低溫沖擊韌性的關鍵。
[0004]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種耐侯鋼用高強高韌全位置焊氣保護藥芯焊絲。
[0005]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種耐侯鋼用高強高韌全位置焊氣保護藥芯焊絲，其組成包括:Ti02、S12, MgO、ZrO2,NaF、Al-Mg、Mn-S1、Cu、N1、S1、Cr、P、硼化物，質量份數為:所述的T12換算值:4~8，所述的S12換算值:0.8-1.5，所述的MgO換算值:0.3-0.5，所述的ZrO 2換算值:0.3-0.7，所述的NaF換算值:0?0.3，所述的Al-Mg換算值:0.1-0.6，所述的Mn-Si換算值:0~0.8，所述的Cu換算值:0.2~0.8，所述的Ni換算值:0.1~1.5，所述的Si換算值:0~0.5，所述的Mn換算值:1.0?2.0,所述的Cr換算值:0~0.5，所述的硼化物換算值:0.01-0.1，所述的P換算值:0.02之下，其余為鐵粉。
[0006]所述的耐侯鋼用高強高韌全位置焊氣保護藥芯焊絲，質量份數為:所述的1102換算值:4，所述的S12換算值:0.8，所述的MgO換算值:0.3，所述的ZrO 2換算值:0.3，所述的Al-Mg換算值:0.2，所述的Mn換算值1.0，所述的Cu換算值:0.3，所述的Ni換算值:0.3，所述的硼化物換算值:0.004，所述的P換算值:0.019，其余為鐵粉。
[0007]所述的耐侯鋼用高強高韌全位置焊氣保護藥芯焊絲，質量份數為:所述的1102換算值:8，所述的S12換算值:1.5，所述的MgO換算值:0.4，所述的ZrO 2換算值:0.6，所述的NaF換算值:0.3，所述的Al-Mg換算值:0.6，所述的Mn-Si換算值:0.8，所述的Cu換算值:0.7，所述的Ni換算值:1.2，所述的Si換算值:0.5，所述的Mn換算值1.2，所述的Cr換算值:0.4，所述的硼化物換算值:0.008，所述的P換算值:0.015，其余為鐵粉。
[0008]所述的耐侯鋼用高強高韌全位置焊氣保護藥芯焊絲，質量份數為:質量份數為:所述的T12換算值:5，所述的S12換算值:1，所述的MgO換算值:0.5，所述的ZrO 2換算值:0.5，所述的NaF換算值:0.3，所述的Al-Mg換算值:0.4，所述的Mn-Si換算值:0.5，所述的Cu換算值:0.4，所述的Ni換算值:0.8，所述的Si換算值:0.3，所述的Mn換算值1.5，所述的Cr換算值:0.5，所述的硼化物換算值:0.01，所述的P換算值:0.018，其余為鐵粉。
[0009]有益效果:
1.本發(fā)明適用于耐候鋼氣體保護金紅石型藥芯焊絲，在100%0)2氣體保護氣氛下，焊絲全位置焊接工藝性優(yōu)良，熔敷金屬強度以及低溫沖擊韌性性能優(yōu)異。
[0010]2渣系中造渣劑的主要成分，以T1 2為主的渣系能夠獲得熔點高、凝固時間短的熔渣，從而實現全位置焊接操作性能，且熔渣與鋼的線脹系數差別較大，有助于改善脫渣性。鈦型渣系的藥芯焊絲熔滴細小，電弧過渡形態(tài)穩(wěn)定，飛濺少。T12的來源主要是金紅石(T12^ 95%)，本藥芯焊絲芯料中金紅石的含量為25~50%。
[0011]2:主要造渣劑，可以調節(jié)渣的粘度，對脫渣性也有很大影響。S12^量過低，渣的粘度太低，流動性過大，覆蓋不好，脫渣性差；Si02含量過高，飛濺增加，渣粘度過高，焊趾不齊，脫渣性變差。S12的來源主要是石英等，本藥芯焊絲芯料中石英的含量在5~10%。
[0012]2:造渣劑。適當添加可以調節(jié)渣的特性、改善脫渣性能。ZrO2有單斜晶體、四方晶體和立方晶體三種晶型。在冷卻過程中，ZrO2由四方晶體轉變成單斜晶體，體積會增加12%，可以在熔渣中造成巨大的應力，從而改善脫渣性。ZrO2的來源主要是鋯英砂，本藥芯焊絲芯料中鋯英砂含量控制在3~6%。
[0013]MgO:造渣劑。適當加入可提高渣的熔點，提高熔渣的覆蓋性能，改善全位置焊接性能，MgO主要來源于鎂砂，電熔鎂砂中MgO含量多95%。本藥芯焊絲芯料中鎂砂的含量為2-3% ο
[0014]NaF:穩(wěn)弧劑和稀渣劑。少量添加可以增加焊接電弧的穩(wěn)定性，改善熔渣特性，有助于脫渣，減少氣孔。本藥芯焊絲芯料中NaF含量控制在O?1.5%。
[0015]:脫氧劑和穩(wěn)弧劑。適當添加可以達到熔滴細化、改善熔滴過渡、減少焊接飛濺及輔助脫氧功效。本藥芯焊絲芯料中NaF含量控制在I?3%。
[0016]:脫氧劑和合金劑。通過焊接過程的冶金化學反應，降低焊縫金屬中的氧含量，同時向焊縫過渡必要的S1、Mn，提高焊縫金屬性能。本藥芯焊絲芯料中S1-Mn合金的含量控制在O?4.8%ο
[0017]:合金劑和脫氧劑。通過藥芯向焊縫金屬補充Mn合金的含量，同時輔助脫氧，Mn的來源主要是電解錳，本藥芯焊絲芯料中電解錳的含量為8~20%
10.N1、Cu、Cr:合金劑。N1、Cu、Cr是保證恪敷金屬耐大氣腐蝕性能的主要合金元素，同時適當的Ni含量可提高焊絲熔敷金屬低溫沖擊韌性。本藥芯焊絲芯料中N1、Cu、Cr含量控制在I?10%、2?5%以及O?2.5%。
[0018]:提高焊絲耐大氣腐蝕元素，但過量加入會引起焊絲熔敷金屬韌性下降，熱裂紋敏感性加劇。本藥芯焊絲芯料中P含量控制在0.15%之下。
[0019]合金劑。適當添加可以獲得以針狀鐵素體為主的熔敷金屬組織，提高熔敷金屬的-40°C沖擊性能。B是通過硼化物添加而來，本藥芯焊絲芯料中硼化物的含量控制在
0.08?1.5%。
【附圖說明】
[0020]附圖1是本發(fā)明所述的藥芯焊絲其熔敷金屬金相組織。
[0021]【具體實施方式】:
實施例1:
一種耐侯鋼用高強高韌全位置焊氣保護藥芯焊絲，其組成包括:Ti02、S12, MgO、ZrO2,NaF、Al-Mg、Mn-S1、Cu、N1、S1、Cr、P、硼化物，質量份數為:所述的T12換算值:4~8，所述的S12換算值:0.8-1.5，所述的MgO換算值:0.3-0.5，所述的ZrO 2換算值:0.3-0.7，所述的NaF換算值:0?0.3，所述的Al-Mg換算值:0.1-0.6，所述的Mn-Si換算值:0~0.8，所述的Cu換算值:0.2~0.8，所述的Ni換算值:0.1~1.5，所述的Si換算值:0~0.5，所述的Mn換算值:1.0?2.0,所述的Cr換算值:0~0.5，所述的硼化物換算值:0.01-0.1，所述的P換算值:0.02之下，其余為基礎量的鐵粉。
[0022]實施例2:
根據實施例1所述的耐