相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是2013年1月16日提交的名稱為“用于焊接電極的系統(tǒng)和方法(systemsandmethodsforweldingelectrodes)”的美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)13/743,178的部分繼續(xù)申請(qǐng)，所述美國(guó)專利申請(qǐng)13/743,178是2012年8月28日提交的、并在2015年12月1日以美國(guó)專利號(hào)9,199,341公開的名稱為“用于焊接電極的系統(tǒng)和方法(systemsandmethodsforweldingelectrodes)”的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/596,713的部分繼續(xù)申請(qǐng)，出于所有目的通過全文引用將這些專利申請(qǐng)的披露內(nèi)容并入本文。本發(fā)明總體上涉及焊接，并且更具體涉及用于諸如熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)或藥芯焊絲電弧焊(fcaw)的電弧焊接的電極。
背景技術(shù)：
：：焊接是已成為在不同行業(yè)中用于各種應(yīng)用的普遍存在的工藝。例如，焊接通常使用在諸如造船、海上平臺(tái)、建筑、軋管機(jī)等的應(yīng)用中。某些焊接技術(shù)(例如，熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)、氣體保護(hù)藥芯焊絲電弧焊(fcaw-g)、以及鎢極氣體保護(hù)焊(gtaw))通常采用保護(hù)氣體(例如，氬氣、二氧化碳、或氧氣)以在焊接過程中在焊接電弧和焊接熔池之中或周圍提供特定的局部氣氛，而其他焊接技術(shù)(例如，藥芯焊絲電弧焊(fcaw)、埋弧焊(saw)、以及保護(hù)金屬電弧焊(smaw))則不采用保護(hù)氣體。此外，某些類型的焊接可涉及呈焊絲形式的焊接電極。焊絲通常在焊接過程中可以提供用于焊縫的填充金屬的供給以及提供電流路徑。此外，某些類型的焊絲(例如，管狀焊絲)可以包括通?？梢愿淖兒附舆^程和/或所產(chǎn)生的焊縫的特性的一種或多種組分(例如，焊藥、電弧穩(wěn)定劑或其他添加劑)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：在一個(gè)實(shí)施例中，一種焊接系統(tǒng)包括焊接電源、氣體供應(yīng)系統(tǒng)、焊絲進(jìn)給器，所述焊接電源被配置成提供脈沖正電直流電流(dcep)，所述氣體供應(yīng)系統(tǒng)被配置成提供至少90％氬氣(ar)的保護(hù)氣體流，所述焊絲進(jìn)給器被配置成提供管狀焊絲。所述dcep、所述管狀焊絲以及所述保護(hù)氣體流被結(jié)合以在鍍鋅工件上形成焊縫熔敷物(welddeposit)，其中當(dāng)在所述鍍鋅工件上形成所述焊縫熔敷物時(shí)小于約10重量％的所述管狀焊絲被轉(zhuǎn)化成飛濺。在另一實(shí)施例中，一種在鍍鋅工件上形成焊縫熔敷物的方法包括朝向鍍鋅工件的表面進(jìn)給管狀焊絲，其中用脈沖正電直流電流(dcep)對(duì)所述管狀焊絲進(jìn)行通電。所述方法包括在所述管狀焊絲附近朝向所述鍍鋅工件的所述表面引導(dǎo)保護(hù)氣體流，其中所述保護(hù)氣體流是至少90％氬氣(ar)。所述方法進(jìn)一步包括使用所述管狀焊絲在所述鍍鋅工件上形成焊縫熔敷物而同時(shí)在所述焊縫熔敷物附近提供所述保護(hù)氣體流，其中當(dāng)在所述鍍鋅工件上形成所述焊縫熔敷物時(shí)小于約10重量％的所述管狀焊絲被轉(zhuǎn)化成飛濺。附圖說明當(dāng)參照附圖閱讀下面的詳細(xì)說明時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中在所有附圖中相似的符號(hào)表示相似的部分，在附圖中：圖1是根據(jù)本披露內(nèi)容的實(shí)施例的熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)系統(tǒng)的框圖；圖2是根據(jù)本披露內(nèi)容的實(shí)施例的管狀焊絲的截面視圖；圖3是根據(jù)本披露內(nèi)容的實(shí)施例的一種工藝，通過這種工藝可以使用管狀焊絲來焊接工件；并且圖4是根據(jù)本披露內(nèi)容的實(shí)施例的用于制造管狀焊絲的工藝。具體實(shí)施方式將在下面描述本披露內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例。為了致力于提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描述，在本說明書中可能未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，在任何的這樣的實(shí)際實(shí)施方式的研發(fā)中，就如在任何的工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中一樣，必須作出許多實(shí)施方式特定的決定以實(shí)現(xiàn)研發(fā)者的特定目標(biāo)，例如順應(yīng)系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的約束，其在不同實(shí)施方式之間可能有所不同。此外，應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，這樣的研制工作可能是復(fù)雜的且耗時(shí)的，但對(duì)于受益于本披露內(nèi)容的那些普通技術(shù)人員來說，這不過是設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)的例行任務(wù)。當(dāng)介紹本披露內(nèi)容的多個(gè)不同實(shí)施例的元素時(shí)，冠詞“一個(gè)(a/an)”、“該(the)”以及“所述(said)”旨在意指存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語“包括(comprising)”、“包含(including)”以及“具有(having)”旨在是包含性的并且意指除了列出的元素之外可存在額外的元素。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，如本文所使用的，術(shù)語“管狀焊接電極”或“管狀焊絲”可以指具有金屬套管和顆粒狀或粉末狀內(nèi)芯的任何焊絲或電極，例如金屬芯或藥芯的焊接電極。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，術(shù)語“穩(wěn)定劑”或“添加劑”通?？梢杂脕碇父纳齐娀≠|(zhì)量、焊縫質(zhì)量或以其他方式影響焊接過程的管狀焊絲的任何組分。此外，如本文中所使用的，“約”一般可以指近似值，在某些實(shí)施例中所述近似值表示與真實(shí)值之間小于0.01％、小于0.1％或小于1％的(例如，更高或更低的)差異。也就是說，在某些實(shí)施例中，“近似”值可以精確位于規(guī)定值的(例如，正或負(fù))0.01％、0.1％或1％的范圍內(nèi)。如所提及的，某些類型的焊接電極(例如，管狀焊絲)可以包括通?？梢愿淖兒附舆^程和所產(chǎn)生的焊縫的特性的一種或多種組分(例如，焊藥、電弧穩(wěn)定劑或其他添加劑)。例如，當(dāng)前披露的某些焊接電極的實(shí)施例包括有機(jī)穩(wěn)定劑(例如，基于纖維素衍生物的組分)，所述有機(jī)穩(wěn)定劑通常可以提高電弧的穩(wěn)定性同時(shí)提供有益于焊接涂敷工件的還原氣氛。例如，當(dāng)前披露的焊接電極和焊接條件對(duì)于焊接鍍鋅(zn)工件(例如，鍍鋅(galvanized)、鍍鋅退火(galvannealed)、用鋅基漆噴涂)可以是特別有用的，所述鍍鋅工件在工件的表面包含富鋅涂層。當(dāng)前披露的某些焊接電極的實(shí)施例還包括稀土硅化物組分，所述稀土硅化物組分通常可以在焊接過程中有助于控制電弧的形狀和熔深(penetration)。此外，如在下文中詳細(xì)闡述的，所披露的焊接電極的實(shí)施例可以包括其他組分，例如碳組分(例如，石墨、炭黑或其他合適的碳組分)以及燒結(jié)穩(wěn)定劑組分(例如，鉀/鈦酸鹽/錳酸鹽的燒結(jié)物)。因此，當(dāng)前披露的焊接電極增強(qiáng)了涂敷(例如，鍍鋅、鍍鋅退火、噴涂等)工件和/或較薄(例如，20-、22-、24-gauge厚度或更薄的)工件即使是在高行進(jìn)速度(例如，大于40英寸/分鐘)下的可焊性。此外，所披露的焊接電極總體上實(shí)現(xiàn)了在不同的焊接配置(例如，直流反接(dcen)、直流正接(dcep)、交流(ac)等等)下和/或在不同的焊接方法(例如，涉及在焊接過程中的圓形或蛇形的焊接電極移動(dòng))下的可接受的焊縫。另外，當(dāng)前披露的某些焊接電極可以被拉制到特定的直徑(例如，0.030英寸、0.035英寸、0.040英寸或其他合適的直徑)，以提供良好的傳熱率和熔敷率。此外，披露了多種不同的焊接條件(例如，焊接工藝、極性、保護(hù)氣體)，這些焊接條件與所披露的焊接電極結(jié)合，使得在焊接鍍鋅工件時(shí)即使在相對(duì)高的行進(jìn)速度(例如，大于30英寸每分鐘)下也實(shí)現(xiàn)極低的飛濺率和良好的焊縫熔敷物。轉(zhuǎn)到附圖，圖1展示了根據(jù)本披露內(nèi)容的利用焊接電極(例如，管狀焊絲)的熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)系統(tǒng)10的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管本討論可以具體地集中于圖1中所示的gmaw系統(tǒng)10上，但是當(dāng)前披露的焊接電極可以對(duì)任何使用焊接電極的電弧焊接工藝(例如，fcaw、fcaw-g、gtaw、saw、smaw或類似電弧焊接工藝)有益。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，在某些實(shí)施例中，gmaw系統(tǒng)10可以具有手工焊接操作、半自動(dòng)焊接操作或全自動(dòng)焊接操作的能力。焊接系統(tǒng)10包括焊接電源12、焊絲進(jìn)給器14、氣體供應(yīng)系統(tǒng)16、以及焊槍18。焊接電源12總體上向焊接系統(tǒng)10提供電力，并且其可以通過電纜束20耦合至焊絲進(jìn)給器14以及使用具有夾頭26的引線電纜24耦合至工件22。在圖示的實(shí)施例中，焊絲進(jìn)給器14通過電纜束28耦合至焊槍18，以便在焊接系統(tǒng)10的運(yùn)行過程中向焊槍18供應(yīng)可消耗的管狀焊絲(即，焊接電極)和電力。在另一實(shí)施例中，焊接電源單元12可以耦合至焊槍18并直接供電給焊槍18。焊接電源12總體上可以包括功率轉(zhuǎn)換電路，所述功率轉(zhuǎn)換電路從交流電源30(例如，交流電網(wǎng)、發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)組或它們的組合)接收輸入功率、調(diào)節(jié)所述輸入功率并且通過電纜20提供直流或交流輸出功率。如此，根據(jù)焊接系統(tǒng)10的需求，焊接電源12可以對(duì)焊絲進(jìn)給器14供電，進(jìn)而對(duì)焊槍18供電。終止于夾頭26的引線電纜24將焊接電源12耦合至工件22以使焊接電源12、工件22和焊槍18之間的電路閉合。如由焊接系統(tǒng)10的需求所決定的，焊接電源12可以包括能夠?qū)⒔涣鬏斎牍β兽D(zhuǎn)換成直流正接(dcep)輸出、直流反接(dcen)輸出、直流可變極性、脈沖直流或可變平衡(例如，平衡的或不平衡的)交流輸出的電路元件(例如，變壓器、整流器、開關(guān)等)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，當(dāng)前披露的焊接電極(例如，管狀焊絲)可以針對(duì)許多不同的功率配置實(shí)現(xiàn)焊接工藝的改進(jìn)(例如，改進(jìn)電弧穩(wěn)定性和/或改進(jìn)焊接質(zhì)量)。如下面更詳細(xì)討論的，在某些實(shí)施例中，使用脈沖直流可以在焊接鍍鋅工件時(shí)、特別是在高行進(jìn)速度下時(shí)實(shí)現(xiàn)在低飛濺率和低焊縫熔敷孔隙率方面的獲益。圖示的焊接系統(tǒng)10包括將來自一個(gè)或多個(gè)保護(hù)氣體源17的保護(hù)氣體或保護(hù)氣體混合物供應(yīng)至焊槍18的氣體供應(yīng)系統(tǒng)16。在所描繪的實(shí)施例中，氣體供應(yīng)系統(tǒng)16通過氣體導(dǎo)管32直接耦合至焊槍18。在另一實(shí)施例中，氣體供應(yīng)系統(tǒng)16可以替代地耦合至焊絲進(jìn)給器14，并且焊絲進(jìn)給器14可以調(diào)節(jié)從氣體供應(yīng)系統(tǒng)16至焊槍18的氣體的流量。如本文所使用的，保護(hù)氣體可以指可提供至電弧和/或焊接熔池以便提供特定的局部氣氛(例如，以保護(hù)電弧、提高電弧穩(wěn)定性、限制金屬氧化物的形成、改善金屬表面的潤(rùn)濕性、改變焊縫熔敷物的化學(xué)性質(zhì)等)的任何氣體或氣體混合物。在某些實(shí)施例中，所述保護(hù)氣體流可以是一種保護(hù)氣體或保護(hù)氣體混合物(例如，氬氣(ar)、氦氣(he)、二氧化碳(co2)、氧氣(o2)、氮?dú)?n2)、類似的合適的保護(hù)氣體或它們的任意混合物)。例如，(如經(jīng)由導(dǎo)管32輸送的)保護(hù)氣體流可以包括ar、ar/co2混合物、ar/co2/o2混合物、ar/he混合物等。通過具體的例子，在某些實(shí)施例中，所述保護(hù)氣體流可以包括90％ar和10％co2。如下面更詳細(xì)討論的，在某些實(shí)施例中，使用100％ar保護(hù)氣體可以在焊接鍍鋅工件時(shí)、特別是在高行進(jìn)速度下時(shí)實(shí)現(xiàn)在低飛濺率和低焊縫熔敷孔隙率方面的獲益。相應(yīng)地，圖示的焊槍18總體上接收焊接電極(即，管狀焊絲)、來自焊絲進(jìn)給器14的電力以及來自氣體供應(yīng)系統(tǒng)16的保護(hù)氣體流，為了執(zhí)行工件22的gmaw。在運(yùn)行過程中，焊槍18可以被送到工件22附近，使得可以在可消耗的焊接電極(即，離開焊槍18的接觸端的焊絲)與工件22之間形成電弧34。此外，如下面所討論的，通過控制所述焊接電極(即，管狀焊絲)的成分，可以改變電弧34和/或所產(chǎn)生的焊縫的化學(xué)性質(zhì)(例如，成分和物理特性)。例如，所述焊接電極可以包括可影響焊接過程(例如，充當(dāng)電弧穩(wěn)定劑)的助熔(fluxing)組分或合金組分，并且其進(jìn)一步可至少部分地結(jié)合到焊縫中從而影響焊縫的機(jī)械性能。此外，焊接電極(即，焊絲)的某些組分還可以在電弧附近提供附加保護(hù)氣氛、影響電弧34的傳遞特性、使工件的表面脫氧等。圖2中展示了當(dāng)前披露的焊絲的實(shí)施例的截面。圖2展示了包括金屬套管52的管狀焊絲50，所述金屬套管封裝顆粒狀或粉末狀內(nèi)芯54(也被稱為填料)。在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50可以符合一個(gè)或多個(gè)美國(guó)焊接協(xié)會(huì)(aws)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50可以符合awsa5.18(“用于氣體保護(hù)電弧焊的碳鋼電極和焊條的規(guī)范(specificationforcarbonsteelelectrodesandrodsforgassheildedarcwelding)”)和/或awsa5.36(“用于藥芯焊絲電弧焊的碳和低合金鋼藥芯電極和用于熔化極氣體保護(hù)焊的金屬芯電極的規(guī)范(specificationforcarbonandlow-alloysteelfluxcoredelectrodesforfluxcoredarcweldingandmetalcoredelectrodesforgasmetalarcwelding)”)。圖2所展示的管狀焊絲50的金屬套管52可以由任何合適的金屬或合金(例如鋼)制成。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，金屬套管52的成分可以影響所產(chǎn)生的焊縫的成分和/或電弧34的特性。在某些實(shí)施例中，金屬套管52可以占到管狀焊絲50的總重量的約80％至90％之間。例如，在某些實(shí)施例中，金屬套管52可以提供管狀焊絲50的總重量的約84％或約86％。如此，金屬套管52可以包括可經(jīng)選擇以提供所需的焊縫性能的某些添加劑或雜質(zhì)(例如，合金組分、碳、堿金屬、錳或類似的化合物或元素)。在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50的金屬套管52可以是包含相對(duì)較少(例如，較低或減少)量的碳(例如，按重量計(jì)小于約0.06％、小于約0.07％或小于約0.08％的碳)的低碳條。例如，在一實(shí)施例中，管狀焊絲50的金屬套管52可以包含按重量計(jì)介于約0.07％至0.08％之間的碳。此外，在某些實(shí)施例中，金屬套管52可以由總體上含有少量夾雜物的鋼制成。例如，在某些實(shí)施例中，金屬套管52可以包含按重量計(jì)介于約0.25％至約0.5％之間的或者約為0.34％的錳。通過進(jìn)一步的例子，在某些實(shí)施例中，金屬套管52可以包含按重量計(jì)小于約0.02％的磷或硫。在某些實(shí)施例中，金屬套管52還可以包含按重量計(jì)小于約0.04％的硅、按重量計(jì)小于約0.05％的鋁、按重量計(jì)小于約0.1％的銅和/或按重量計(jì)小于約0.02％的錫。圖示的管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54總體上可以是壓實(shí)的粉末。在某些實(shí)施例中，顆粒狀內(nèi)芯54可以占到管狀焊絲50的總重量的約7％至約40％之間或約10％至約20％之間。例如，在某些實(shí)施例中，顆粒狀內(nèi)芯54可以提供管狀焊絲50的總重量的約14％、約15％或約16％。此外，在某些實(shí)施例中，下面討論的顆粒狀內(nèi)芯54的組分可以被均勻地或非均勻地(例如，成塊或成團(tuán)56地)布置在顆粒狀內(nèi)芯54內(nèi)。例如，某些焊接電極的實(shí)施例(例如，金屬芯焊接電極)的顆粒狀內(nèi)芯54可以包含可提供至少一部分焊縫的填充金屬的一種或多種金屬(例如，鐵、鐵鈦、鐵硅或其他合金或金屬)。通過具體的例子，在某些實(shí)施例中，顆粒狀內(nèi)芯54可以包括介于約70％至約75％之間的鐵粉末以及其他合金組分，例如鈦鐵(例如，40％等級(jí))、鎂硅鐵以及硅鐵粉(例如，50％等級(jí)，不穩(wěn)定)。管狀焊絲50內(nèi)可能存在的組分的其他示例(即，除了所述一種或多種碳源和所述一種或多種堿金屬和/或堿土金屬化合物之外的組分)包括如可以在從伊利諾斯工具公司(illinoistoolworks,inc.)可購(gòu)得的metalloyx-celtm焊接電極中發(fā)現(xiàn)的其他穩(wěn)定組分、助熔組分和合金組分。另外，當(dāng)前披露的管狀焊絲50的實(shí)施例可以包括布置在顆粒狀內(nèi)芯54內(nèi)的有機(jī)穩(wěn)定劑。所述有機(jī)穩(wěn)定劑可以是包括一種或多種堿金屬離子(例如，i族：鋰(li)、鈉(na)、鉀(k)、銣(rb)、銫(cs))或堿土金屬離子(例如，ii族：鈹(be)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)或鋇(ba))的任何有機(jī)分子。也就是說，在某些實(shí)施例中，有機(jī)穩(wěn)定劑包括有機(jī)亞組分(例如，有機(jī)分子或聚合物)，所述有機(jī)亞組分包括碳、氫和氧并且可以化學(xué)地(例如，共價(jià)或離子地)結(jié)合到堿金屬或堿土金屬離子。在其他實(shí)施例中，有機(jī)穩(wěn)定劑可以包括已經(jīng)與堿金屬和/或堿土金屬鹽(例如，氧化鉀、硫酸鉀、氧化鈉等)混合(例如，沒有發(fā)生化學(xué)結(jié)合)的有機(jī)亞組分(例如，有機(jī)分子或聚合物，如纖維素)。通過具體的例子，在某些實(shí)施例中，有機(jī)穩(wěn)定劑可以是包括已衍生形成鈉鹽或鉀鹽的纖維素鏈的基于纖維素(例如，纖維素類)的組分(例如，羧甲基纖維素鈉或羧甲基纖維素鉀)。例如，在某些實(shí)施例中，基于纖維素的有機(jī)穩(wěn)定劑可以是具有從約0.5至約2.5范圍內(nèi)的取代度(ds)的羧甲基纖維素鈉。通常，纖維素衍生物的ds可以是0和3之間的實(shí)數(shù)，表示在多糖的每個(gè)單體單元中取代的羥基部分的平均數(shù)目。在其他實(shí)施例中，有機(jī)穩(wěn)定劑可以是包含一個(gè)或多個(gè)i族/ii族離子的其他有機(jī)分子。例如，在某些實(shí)施例中，所述有機(jī)穩(wěn)定劑可以包括衍生化的糖(例如，衍生蔗糖、葡萄糖等)或具有可形成堿金屬或堿土金屬鹽的一種或多種羧酸或硫酸鹽的多糖。在其他實(shí)施例中，有機(jī)穩(wěn)定劑可以包括類皂分子(例如，十二烷基硫酸鈉或硬脂酸鈉)或藻酸鹽。此外，在某些實(shí)施例中，所述有機(jī)穩(wěn)定劑可以按重量計(jì)占顆粒狀內(nèi)芯54的小于約10％、介于約0.05％至約5％之間、介于約0.1％至約3％之間、介于約0.25％至約2.5％之間、介于約0.5％至約1.5％之間或者約1％。此外，在某些實(shí)施例中，所述有機(jī)穩(wěn)定劑可以按重量計(jì)占管狀焊絲50的小于約5％、介于約0.05％至約3％之間、介于約0.08％至約2％之間、介于約0.1％至約1％之間或者約0.15％。可認(rèn)識(shí)到的是，管狀焊絲50的有機(jī)穩(wěn)定劑組分可以保持在合適的水平，以使得可以在焊接電弧附近提供(例如，富含氫的)還原性環(huán)境而且不將明顯的孔隙率引入到焊縫中。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，如當(dāng)前披露的那樣，利用有機(jī)分子作為用于將所述i族/ii族離子的至少一部分送到焊接電弧的運(yùn)載工具可能未被廣泛使用，因?yàn)橛袡C(jī)分子可在電弧的條件下生成氫，這可能會(huì)導(dǎo)致用于低碳鋼時(shí)的多孔和/或不牢固的焊縫。然而，如下所述，即使在涂敷的工件(例如鍍鋅)和/或薄的工件上以高的行進(jìn)速度焊接時(shí)，利用當(dāng)前披露的有機(jī)穩(wěn)定劑仍可提供優(yōu)質(zhì)焊縫(例如，低孔隙率的焊縫)。另外，當(dāng)前披露的管狀焊絲50的實(shí)施例還可以包括布置在顆粒狀內(nèi)芯54內(nèi)的碳組分。例如，存在于顆粒狀內(nèi)芯54和/或金屬套管52內(nèi)的碳源可以以多種形式呈現(xiàn)，并且可以穩(wěn)定電弧34和/或增加焊縫的碳含量。例如，在某些實(shí)施例中，可以將石墨、石墨烯、納米管、富勒烯和/或類似的基本上經(jīng)sp2雜化的碳源用作管狀焊絲50內(nèi)的碳源。此外，在某些實(shí)施例中，還可以使用石墨烯或石墨來提供可存在于碳的片材之間的間隙空間中的其他組分(例如，水分、氣體、金屬等)。在其他實(shí)施例中，可以將基本上經(jīng)sp3雜化的碳源(例如，微米或納米金剛石、碳納米管、巴基球)用作所述碳源。在又一其他的實(shí)施例中，可以將基本上無定形的碳(例如，碳黑、燈黑、煙灰、和/或類似無定形的碳源)用作所述碳源。此外，盡管本披露內(nèi)容可以將該組分稱作“碳源”，應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，所述碳源可以是可含有碳以外的元素(例如，氧、鹵素、金屬等)的化學(xué)改性碳源。例如，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50可以在顆粒狀內(nèi)芯54內(nèi)包含炭黑組分，所述炭黑組分可以包含約20％的錳含量。在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50的碳組分可以是粉末狀或顆粒狀的石墨。此外，在某些實(shí)施例中，所述碳組分可以按重量計(jì)占顆粒狀內(nèi)芯54的小于約10％、介于約0.01％至約5％之間、介于約0.05％至約2.5％之間、介于約0.1％至約1％之間或者約0.5％。在某些實(shí)施例中，所述碳組分可以按重量計(jì)占管狀焊絲50的小于約5％、介于約0.01％至約2.5％之間、介于約0.05％至約0.1％之間或者約0.08％。而且，除了上面所討論的有機(jī)穩(wěn)定劑之外，管狀焊絲50還可以包含一種或多種無機(jī)穩(wěn)定劑，以進(jìn)一步穩(wěn)定電弧34。即，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54可以包括1族和2族元素(例如，li、na、k、rb、cs、be、mg、ca、sr、ba)的一種或多種化合物。示例性化合物的非限制性列表包括：1族(即，堿金屬)和2族(即，堿土金屬)的硅酸鹽、鈦酸鹽、碳酸鹽、鹵化物、磷酸鹽、硫化物、氫氧化物、氧化物、高錳酸鹽、鹵化硅、長(zhǎng)石、銫榴石、輝鉬礦以及鉬酸鹽。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54可以包括鈦酸鉀錳、硫酸鉀、鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和/或碳酸鋰。通過具體的例子，顆粒狀內(nèi)芯54可以包括作為鉀源的硅酸鉀、鈦酸鉀、藻酸鉀、碳酸鉀、氟化鉀、磷酸鉀、硫化鉀、氫氧化鉀、氧化鉀、高錳酸鉀、氟硅酸鉀、鉀長(zhǎng)石、鉬酸鉀或它們的組合。名稱為“正極性金屬芯焊絲(straightpolaritymetalcoredwires)”的美國(guó)專利號(hào)7,087,860和名稱為“正極性金屬芯焊絲(straightpolaritymetalcoredwires)”的美國(guó)專利號(hào)6,723,954中描述了可使用的穩(wěn)定化合物的類似示例，出于所有目的通過全文引用將這兩篇專利并入。此外，對(duì)于當(dāng)前披露的管狀焊絲50的某些實(shí)施例，一種或多種無機(jī)穩(wěn)定劑可以呈燒結(jié)物或熔塊的形式被包含在顆粒狀內(nèi)芯54中。即，管狀焊絲50的某些實(shí)施例可以包括以上描述的呈燒結(jié)物或熔塊形式的一種或多種無機(jī)穩(wěn)定劑，其在焊接過程中可穩(wěn)定電弧。如本文中所使用的，術(shù)語“燒結(jié)物”或“熔塊”指化合物的混合物，所述化合物的混合物已在一個(gè)煅燒爐或烘箱中經(jīng)燒制或加熱以使得該混合物的組分彼此緊密接觸。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，所述燒結(jié)物與用于形成該燒結(jié)物的混合物的單獨(dú)組分相比可以具有略微地或顯著地不同的化學(xué)性質(zhì)和/或物理性質(zhì)。例如，如當(dāng)前披露的，與非燒結(jié)材料相比燒結(jié)可以提供更適合于焊縫環(huán)境的熔塊。在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54可以包括一種或多種堿金屬或堿土金屬化合物(例如，氧化鉀、氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂或其他合適的堿金屬或堿土金屬化合物)的燒結(jié)物。在其他實(shí)施例中，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54可以包括堿金屬或堿土金屬化合物和其他氧化物(例如，二氧化硅、二氧化鈦、二氧化錳或其他合適的金屬氧化物)的混合物的燒結(jié)物。例如，管狀焊絲50的一個(gè)實(shí)施例可以包括由氧化鉀、二氧化硅和二氧化鈦的混合物構(gòu)成的燒結(jié)的鉀源。通過進(jìn)一步的例子，管狀焊絲50的另一實(shí)施例可以在顆粒狀內(nèi)芯54中包含具有氧化鉀(例如，按重量計(jì)介于約22％至25％之間)、氧化硅(例如，按重量計(jì)介于約10％至18％之間)、二氧化鈦(例如，按重量計(jì)介于約38％至42％之間)以及氧化錳或二氧化錳(例如，按重量計(jì)介于約16％至22％之間)的混合物的另一穩(wěn)定燒結(jié)物。在某些實(shí)施例中，燒結(jié)物可以包括按重量計(jì)介于約5％至75％之間的堿金屬和/或堿土金屬化合物(例如，氧化鉀、氧化鈣、氧化鎂或者其他合適的堿金屬和/或堿土金屬化合物)或按重量計(jì)介于約5％至95％之間的堿金屬和/或堿土金屬(例如，鉀、鈉、鈣、鎂或其他合適的堿金屬和/或堿土金屬)。此外，在某些實(shí)施例中，當(dāng)選擇所述燒結(jié)物混合物中存在的各組分的相對(duì)含量時(shí)可以考慮其他化學(xué)和/或物理因素(例如，燒結(jié)物的最大堿金屬和/或堿土金屬負(fù)載、酸度、穩(wěn)定性和/或的吸濕性)。此外，在某些實(shí)施例中，所述燒結(jié)物可以按重量計(jì)占顆粒狀內(nèi)芯54的小于約10％、介于約0.1％至約6％之間、介于約0.25％至約2.5％之間、介于約0.5％至約1.5％之間或者約1％。在某些實(shí)施例中，所述燒結(jié)物可以按重量計(jì)占管狀焊絲50的小于約5％、介于約0.05％至約2.5％之間、介于約0.1％至約0.5％之間或者約0.15％。另外，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54還可以包括用于控制焊接過程的其他組分。例如，稀土元素通?？梢杂绊戨娀?4的穩(wěn)定性和傳熱特性。如此，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50可以包括稀土組分，如稀土硅化物(例如，可從伊利諾伊州的millerandcompanyofrosement購(gòu)得的)，所述稀土組分可以包括稀土元素(例如，鈰和鑭)和其他非稀土元素(例如，鐵和硅)。在其他實(shí)施例中，包括鈰和鑭的任意材料(例如鎳鑭合金)可以以不破壞本發(fā)明方法效果的量來使用。通過具體的例子，在某些實(shí)施例中，所述稀土組分可以按重量計(jì)占顆粒狀內(nèi)芯54的小于約10％、介于約0.01％至約8％之間、介于約0.5％至約5％之間、介于約0.25％至約4％之間、介于約1％至約3％之間、介于約0.75％至約2.5％之間或者約2％。在某些實(shí)施例中，所述稀土組分可以按重量計(jì)占管狀焊絲50的小于約5％、介于約0.01％至約2.5％之間、介于約0.1％至約0.75％之間或者約0.3％。此外，管狀焊絲50可以額外地或替代地包括其他元素和/或礦物質(zhì)，以提供電弧穩(wěn)定性并控制所產(chǎn)生的焊縫的化學(xué)性質(zhì)。例如，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54和/或金屬套管52可以包含某些元素(例如，鈦、錳、鋯、氟或其他元素)和/或礦物質(zhì)(例如，黃鐵礦、磁鐵礦等)。通過具體的例子，某些實(shí)施例在顆粒狀內(nèi)芯54中可以包括硅化鋯，鎳鋯或鈦、鋁和/或鋯的合金。特別地，包含多種不同的硫化物、硫酸鹽和/或亞硫酸鹽化合物(例如，如二硫化鉬、硫化鐵、亞硫酸錳、硫酸鋇、硫酸鈣或硫酸鉀)的含硫化合物或者含硫化合物或礦物質(zhì)(例如，黃鐵礦、石膏或類似的含硫種類)可以被包括在顆粒狀內(nèi)芯54中，以通過改善焊道形狀和促進(jìn)熔渣剝離來改進(jìn)所產(chǎn)生的焊縫的質(zhì)量，如下面所討論的，這可能在焊接鍍鋅工件時(shí)是尤其有用的。此外，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54可以包括多種硫源(例如，亞硫酸錳、硫酸鋇和黃鐵礦)，而管狀焊絲50的其他實(shí)施例可以僅包括單種硫源(例如，硫酸鉀)而不包括大量的另一種硫源(例如，黃鐵礦或硫化鐵)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，管狀焊絲50的顆粒狀內(nèi)芯54可以包含介于約0.01％至約0.5％之間或約0.2％的硫酸鉀。一般來說，管狀焊絲50通常可以穩(wěn)定形成到工件22的電弧34。如此，所披露的管狀焊絲50可以改善所述焊接工藝的不止一個(gè)方面(例如，熔敷率、行進(jìn)速度、飛濺、焊道形狀、焊縫質(zhì)量等)。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，電弧34的經(jīng)改進(jìn)的穩(wěn)定性總體上可以實(shí)現(xiàn)并改善涂敷的金屬工件和較薄工件的焊接。例如，在某些實(shí)施例中，涂敷的金屬工件可以包括鍍鋅、鍍鋅退火(例如，鍍鋅和退火的組合)或類似的鍍鋅工件。示例性涂敷工件的非限制性列表還包括經(jīng)浸漬、涂鍍(例如，鍍鎳、鍍銅、鍍錫或使用類似金屬電鍍或化學(xué)鍍)、鍍鉻、涂敷亞硝酸鹽、鍍鋁或滲碳的工件。例如，在鍍鋅工件的情況下，當(dāng)前披露的管狀焊絲50總體上可以提高穩(wěn)定性并控制電弧34的熔深，以使得盡管工件22的外面有鋅涂層仍可獲得良好的焊接。此外，通過提高電弧34的穩(wěn)定性，所披露的管狀焊絲50與使用其他焊接電極可以達(dá)到的效果相比總體上可以實(shí)現(xiàn)更薄的工件的焊接。例如，在某些實(shí)施例中，可以使用所披露的管狀焊絲50來焊接具有大致14-、16-、18-、20-、22-、24-gauge厚度的金屬或者甚至更薄的工件。例如，在某些實(shí)施例中，所披露的管狀焊絲50可以實(shí)現(xiàn)厚度小于約5mm、小于3mm或者甚至小于約1.5mm的工件的焊接。此外，當(dāng)前披露的管狀焊絲50使得能夠以超過30或者甚至40英寸每分鐘的行進(jìn)速度進(jìn)行焊接(例如，焊接厚度很薄的鍍鋅鋼)。例如，管狀焊絲50容易在超過40英寸每分鐘(例如，35或45英寸每分鐘)的行進(jìn)速度下實(shí)現(xiàn)低焊縫孔隙率的高品質(zhì)的角焊。也就是說，當(dāng)前披露的管狀焊絲50可以實(shí)現(xiàn)比其他固體芯、金屬芯或藥芯焊絲更高的(例如，高50％至75％的)行進(jìn)速度。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，更高的行進(jìn)速度可以實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率(例如，在生產(chǎn)線上)并降低成本。此外，當(dāng)前披露的管狀焊絲50使用寬操作過程窗口(awideoperatingprocesswindow)表現(xiàn)出良好的間隙處理并且提供了優(yōu)異的焊縫特性(例如，強(qiáng)度、延展性、外觀等)。進(jìn)一步地，管狀焊絲50總體上比其他固體芯、金屬芯或藥芯焊絲產(chǎn)生更少的煙霧和飛濺。此外，所披露的管狀焊絲50還可以與可進(jìn)一步增強(qiáng)焊接系統(tǒng)10用于特定類型的工件的魯棒性的某些焊接方法或技術(shù)(例如，焊接電極在焊接操作期間以特定方式移動(dòng)的技術(shù))相結(jié)合。例如，在某些實(shí)施例中，焊槍18可以被配置成使所述電極在焊槍18內(nèi)以所希望的圖案(例如，圓形、旋弧或蛇形圖案)循環(huán)地或周期性地移動(dòng)，以將電弧34保持在管狀焊絲50與工件22之間(例如，僅保持在管狀焊絲50的套管52與工件22之間)。通過具體的例子，在某些實(shí)施例中，所披露的管狀焊絲50可以與例如在名稱為“直流電極正接旋轉(zhuǎn)電弧焊接方法和系統(tǒng)(dcelectrodenegativerotatingarcweldingmethodandsystem)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/576,850、名稱為“直流電極正接旋轉(zhuǎn)電弧焊接方法和系統(tǒng)(dcelectrodenegativerotatingarcweldingmethodandsystem)”的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/681,687、以及名稱為“適應(yīng)性旋轉(zhuǎn)電弧焊接方法和系統(tǒng)(adaptablerotatingarcweldingmethodandsystem)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/676,563中所描述的焊接方法一起使用；出于所有目的通過全文引用將這些專利申請(qǐng)并入本文。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，如上所述，在焊接薄的工件(例如，具有20-、22-或24-gauge的厚度)時(shí)，這樣的焊接技術(shù)可以是特別有用的。圖3展示了工藝60的實(shí)施例，通過該工藝可以使用所披露的焊接系統(tǒng)10和管狀焊絲50來焊接工件22。圖示的工藝60以將管狀焊接電極50(即，管狀焊絲50)進(jìn)給(方框62)到焊接裝置(例如，焊槍18)開始。如上所述，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50可以包括一種或多種有機(jī)穩(wěn)定劑組分(例如，羧甲基纖維素鈉)、一種或多種碳組分(例如，石墨粉末)以及一種或多種稀土組分(例如，稀土硅化物)。進(jìn)一步地，管狀焊絲50可以具有介于約0.024英寸至約0.062英寸之間的、介于約0.030英寸至約0.060英寸之間的，介于0.035英寸至約0.052英寸之間的或約為0.040英寸的外直徑。還可認(rèn)識(shí)到的是，在某些實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)10可以將管狀焊絲50以合適的速率進(jìn)給，以使行進(jìn)速度能夠大于30英寸/分鐘或大于40英寸/分鐘。此外，工藝60包括在焊接裝置的接觸端(例如，焊槍18的接觸端)附近提供(方框64)保護(hù)氣體流(例如，100％氬氣(ar)、100％二氧化碳(co2)、75％ar/25％co2、90％ar/10％co2、95％ar/5％co2或類似的保護(hù)氣體流)。在某些實(shí)施例中，所述保護(hù)氣體流可以包含至少90％(例如，至少95％、至少98％、至少99％)的ar。在其他實(shí)施例中，可以使用未采用氣體供應(yīng)系統(tǒng)(例如，圖1所示的氣體供應(yīng)系統(tǒng)16)的焊接系統(tǒng)，并且管狀焊絲50的一種或多種組分(例如，碳酸鉀)可以分解以提供保護(hù)氣體組分(例如，二氧化碳)。接著，管狀焊絲50可以被送到工件22附近(方框66)以激發(fā)并維持管狀焊絲50與工件22之間的電弧34。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，例如，可以使用用于gmaw系統(tǒng)10的dcep、dcen、直流可變極性、脈沖直流、平衡或不平衡的交流電源配置來產(chǎn)生電弧34。一旦電弧34已經(jīng)建立到工件22，管狀焊絲50的一部分(例如，填充金屬和合金組分)可以被轉(zhuǎn)移(方框68)到工件22的表面上的焊接熔池中以形成焊縫熔敷的焊道。同時(shí)，可以從管狀焊絲50釋放(方框70)管狀焊絲50的其余組分以用作電弧穩(wěn)定劑、造渣劑和/或脫氧劑，以控制電弧的電特性和焊縫熔敷物的所得的化學(xué)和機(jī)械特性。通過具體的例子，據(jù)信，對(duì)于某些實(shí)施例，有機(jī)穩(wěn)定劑的i族或ii族金屬(例如，鉀和鈉離子)通?？梢詮挠袡C(jī)穩(wěn)定劑中分離并對(duì)電弧提供穩(wěn)定化效果。同時(shí)，據(jù)信，所述有機(jī)部分(例如，至少包括碳和氫，但也可能包括氧)可以在電弧的條件下分解以在焊接位置處或其附近提供還原(例如，富含氫)氣氛。因此，雖然不希望受理論的束縛，但仍據(jù)信，所產(chǎn)生的還原氣氛以及與當(dāng)前披露的i族/ii族穩(wěn)定金屬、稀土組分、周期性運(yùn)動(dòng)等潛在地結(jié)合，提供了一種即使在焊接涂敷工件或執(zhí)行間隙填充時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)高行進(jìn)速度和低孔隙率的焊接解決方案。例如，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50總體上可以使得能夠焊接較薄的工件以及焊接經(jīng)噴漆、鍍鋅、鍍鋅退火、涂鍍、鍍鋁、鍍鉻、滲碳或其他類似的涂敷工件。例如，當(dāng)前披露的管狀焊絲50的某些實(shí)施例可以使得能夠焊接具有小于5mm或小于4mm厚度的工件或焊接具有約1.3mm或1.2mm厚度的工件，而同時(shí)保持高的行進(jìn)速度(例如，超過30英寸/分鐘)和低孔隙率，即使在執(zhí)行間隙填充(例如，1-3mm間隙填充)時(shí)也是如此。下面表1中列出了根據(jù)工藝60使用所披露的管狀焊絲50(即，和ls，兩者都可從俄亥俄州特洛伊市的霍巴特兄弟公司(hobartbrotherscompany)購(gòu)得)的兩個(gè)實(shí)施例的示例性全焊縫金屬焊接實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，表1中展示出的焊接化學(xué)成分表示焊接金屬的某些組分(例如，占總焊接金屬的約3％)，剩余百分比由鐵提供。如表1所示，在約-20℃和/或在約-40℃下，所產(chǎn)生的焊縫的夏比v型缺口值至少為約20ft.lbs(例如，至少約25ft.lbs、至少約30ft.lbs、至少約40ft.lbs)。在某些實(shí)施例中，采用所披露的管狀焊絲50形成的焊縫的夏比v型缺口值總體上可以處于約20ft.lbs至約50ft.lbs之間的范圍內(nèi)。此外，對(duì)于表1所展示的實(shí)驗(yàn)，所產(chǎn)生的焊縫提供至少約70千磅每平方英寸(kpsi)(例如，大于80kpsi、大于90kpsi、大于100kpsi)的極限拉伸強(qiáng)度(uts)、至少約70kpsi(例如，大于80kpsi、大于90kpsi、大于100kpsi)的屈服強(qiáng)度(ys)以及至少約18％(例如，介于約18％至約30％之間)的伸長(zhǎng)率。例如，在其他實(shí)施例中，所述焊縫熔敷物的伸長(zhǎng)率可以是至少22％。一般情況下，根據(jù)工藝60執(zhí)行焊接操作時(shí)，焊絲相比ls表現(xiàn)出更低的飛濺和優(yōu)越的潤(rùn)濕性。表1：根據(jù)awsa5.18坡口焊縫測(cè)試使用管狀焊絲50的實(shí)施例的焊接實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?？烧J(rèn)識(shí)到的是，該列表不是窮舉性的，并且所述焊縫金屬的其余部分可以包括鐵和微量元素。此外，可認(rèn)識(shí)到的是，本方法使得即使在焊接涂敷的工件時(shí)仍能夠以高行進(jìn)速度(例如，超過30英寸/分鐘或40英寸/分鐘)獲得低孔隙率(例如，低表面孔隙率和/或低總孔隙率)的焊縫。在某些實(shí)施例中，當(dāng)前披露的管狀焊絲50所實(shí)現(xiàn)的低孔隙率可以提供基本上無孔的焊縫。在其他實(shí)施例中，所披露的管狀焊絲50可以提供僅具有小的空隙或孔(例如，直徑小于約1.6毫米)的低孔隙率焊縫，這些空隙或孔彼此分隔開大于或等于每個(gè)孔的對(duì)應(yīng)直徑的距離。進(jìn)一步地，在某些實(shí)施例中，孔隙率可以表示為在一個(gè)方向上(例如，沿焊縫軸線)焊縫的每一段距離上所遇到的孔的直徑的總和。對(duì)于這樣的實(shí)施例，焊縫可以具有小于約0.3英寸/英寸焊縫、小于約0.25英寸/英寸焊縫、小于約0.2英寸/英寸焊縫或小于約0.1英寸/英寸焊縫的孔隙率?？烧J(rèn)識(shí)到的是，可以使用x射線分析、顯微鏡分析或其他合適的方法來測(cè)定所述焊縫的孔隙率。表2和表3呈現(xiàn)使用不同的焊接條件以相對(duì)較高的行進(jìn)速度(即，40英寸每分鐘)使用管狀焊絲50的實(shí)施例的鍍鋅工件的示例性焊接操作的結(jié)果。所指示的示例的各種焊接條件包括：焊接極性(例如，dcen或dcep)、焊接工藝(例如，恒定電壓(cv)或脈沖式，如米勒accupulsetm)以及保護(hù)氣體(例如，90％ar/10％co2或100％ar)。表3的長(zhǎng)度孔隙率和面積孔隙率的度量被提供為孔隙率的百分比，所述孔隙率會(huì)導(dǎo)致焊縫熔敷物無法通過按照awsa5.18射線照相驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)基于最小圓形指示尺寸和最小焊縫觀察區(qū)的射線照相(例如，x射線)可接受的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于表2所指示的示例，當(dāng)焊接工藝為cv時(shí)，則90％ar/10％co2保護(hù)氣體通常實(shí)現(xiàn)比100％ar更低的飛濺率。類似地，對(duì)于表2的示例，當(dāng)焊接工藝為脈沖dcen時(shí)，90％ar/10％co2保護(hù)氣體通常實(shí)現(xiàn)比100％ar更低的飛濺。然而，當(dāng)焊接工藝是脈沖dcep時(shí)，趨勢(shì)出乎意料地逆轉(zhuǎn)，100％ar保護(hù)氣體不僅實(shí)現(xiàn)比90％ar/10％co2保護(hù)氣體更低的飛濺率，而且還比表2中列出的所有其他焊接條件產(chǎn)生更少的飛濺。特別地，對(duì)于焊接條件的組合包括100％ar和脈沖dcep的實(shí)施例，飛濺水平可以比于表2中列出的其他焊接條件低介于約40％至約90％之間(例如，低介于約50％至約75％之間)。因此，這樣的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了即使在相對(duì)較高的行進(jìn)速度(例如，40英寸每分鐘)下仍可在焊接鍍鋅工件的同時(shí)將焊絲50的小于約10重量％(例如，小于約9重量％、小于約8重量％、小于約7重量％、約6重量％)轉(zhuǎn)化成飛濺的焊接操作。表2：對(duì)于不同的焊絲在gmaw焊接操作過程中使用所示的條件和焊絲以40英寸每分鐘的行進(jìn)速度形成板上焊道(bead-on-plate，bop)接縫的飛濺率。飛濺是用每30英寸焊縫熔敷物的飛濺的克數(shù)為單位表示的，并且還被表示為焊絲轉(zhuǎn)化成飛濺的百分比。如表3所指示的，當(dāng)焊接極性為dcen時(shí)，則90％ar/10％co2保護(hù)氣體通常實(shí)現(xiàn)比100％ar更低的長(zhǎng)度孔隙率。當(dāng)焊接極性/工藝為cvdcep時(shí)，90％ar/10％co2保護(hù)氣體通常實(shí)現(xiàn)比100％ar更低的長(zhǎng)度孔隙率。然而，當(dāng)焊接工藝是脈沖dcep時(shí)，趨勢(shì)出乎意料地逆轉(zhuǎn)，100％ar保護(hù)氣體實(shí)現(xiàn)比90％ar/10％co2保護(hù)氣體更低的長(zhǎng)度孔隙率。總體上，表3表明，對(duì)于焊接條件的組合包括100％ar和脈沖dcep的實(shí)施例，無論長(zhǎng)度孔隙率和面積孔隙率都是可接受的低，這指示良好的焊縫熔敷。這樣的實(shí)施例使得能夠形成具有小于約10％(例如，小于約9％、小于約8％、小于約7％、少于約6％、或約5％)的長(zhǎng)度孔隙率和小于約4％(例如，小于約3.5％、小于約3％、小于約2.5％、或約2.2％)的面積孔隙率的焊縫熔敷物。進(jìn)一步地，焊縫熔敷物的目視檢查表明，對(duì)于這樣的實(shí)施例，硅(si)島朝向焊縫熔敷物的焊趾(toe)分布而不是分布在焊縫熔敷物的整個(gè)表面。表3：對(duì)于不同的焊絲在gmaw焊接操作過程中使用所指示的條件和焊絲在40英寸每分鐘的行進(jìn)速度下的孔隙率和si島測(cè)量?？紫堵实亩攘渴峭ㄟ^分析使用所指示的焊絲形成的三個(gè)搭接接縫而確定的平均值。使用顯微鏡目視進(jìn)行si島分析。圖4展示了工藝80的實(shí)施例，通過該工藝可以制造管狀焊絲50?？烧J(rèn)識(shí)到的是，工藝80僅提供了制造管狀焊絲50的一個(gè)示例；然而，在其他實(shí)施例中，在不破壞本方法的效果的情況下可以使用其他制造方法來生產(chǎn)管狀焊絲50。也就是說，例如，在某些實(shí)施例中，管狀焊絲50可以通過滾軋成形方法或通過將內(nèi)芯成分裝填到中空金屬套管中來形成。圖4所展示的工藝80始于將扁平金屬條進(jìn)給(方框82)穿過多個(gè)模具，從而使所述金屬條成形為部分圓形的金屬套管52(例如，形成半圓形或凹槽)。在已經(jīng)將金屬條至少部分地成形為金屬套管52之后，可以對(duì)金屬套管填充(方框84)填料(例如，顆粒狀內(nèi)芯54)。也就是說，部分成形的金屬套管52可以被填充有各種粉末狀合金、電弧穩(wěn)定、造渣、脫氧和/或填充組分。例如，在這些不同的助熔和合金組分中，可以將一種或多種有機(jī)穩(wěn)定劑組分(例如，羧甲基纖維素鈉)、一種或多種碳組分(例如，石墨粉末)以及一種或多種稀土組分(例如，稀土硅化物)添加至金屬套管52。此外，在某些實(shí)施例中，還可以將其他組分(例如，稀土硅化物、磁鐵礦、鈦酸鹽、黃鐵礦、鐵粉末和/或其他類似組分)添加至部分成形的金屬套管52。在所展示的工藝80中，接下來，一旦已經(jīng)將顆粒狀內(nèi)芯材料54的組分添加至部分成形的金屬套管52，則可以將部分成形的金屬套管52進(jìn)給穿過(方框86)通常可使金屬套管52封閉的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備(例如，拉?；蚱渌线m的封閉設(shè)備)，以使得所述金屬套管基本上圍繞顆粒狀內(nèi)芯材料54(例如，形成接縫58)。此外，隨后可以將封閉的金屬套管52進(jìn)給穿過(方框88)多個(gè)設(shè)備(例如，拉?；蚱渌线m的設(shè)備)以通過壓實(shí)顆粒狀內(nèi)芯材料54來減小管狀焊絲50的周長(zhǎng)。在某些實(shí)施例中，隨后可以將管狀焊絲50加熱至介于約300°f至約650°f之間持續(xù)約4至6小時(shí)，然后再將所述管狀焊絲捆裝到線軸、卷軸或卷筒上以便運(yùn)輸，而在其他實(shí)施例中，可以在沒有此烘烤步驟的情況下對(duì)管狀焊絲50進(jìn)行捆裝。盡管在此已經(jīng)圖示和描述了本發(fā)明的僅一些特征，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神范圍內(nèi)的所有這樣的修改和變化。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12