本發(fā)明屬于焊接材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲。
背景技術(shù)：
：藥芯焊絲一般分為酸性、堿性、金屬粉型和自保護型四種基本類型。其中酸性藥芯焊絲主要是用金紅石、硅鋁酸鹽進行造渣，屬于TiO2-SiO2渣系。其焊接工藝性能優(yōu)異，溶渣的流動性好，凝固溫度范圍很小，“具有短渣”的特性，適用于全位置焊接。由于酸性藥芯焊絲的藥粉中含有大量的金紅石，硅鋁酸鹽或其它的酸性氧化物，會使電弧穩(wěn)定性提高，使電弧柔軟，同時，也會使液態(tài)金屬與溶渣的界面張力降低，促使熔滴顆粒變小，易形成噴射過渡。但其存在的一個很大的問題就是焊縫金屬的低溫沖擊韌性較差，因而限制了它在重要結(jié)構(gòu)焊接方面的應(yīng)用。為此，人們又研制出鈦鈣型藥芯焊絲，即在藥粉中加入多量的堿性氧化物，提高溶渣的堿度，這樣使焊縫金屬的低溫沖擊韌性得到了一定改善；但隨之產(chǎn)生的問題是由于溶渣流動性過大，熔滴過渡形式由細顆粒過渡變?yōu)榇诸w粒過渡，使焊接工藝性能惡化。因而鈦鈣型藥芯焊絲的應(yīng)用范圍也受到一定限制。目前，現(xiàn)有酸性藥芯焊絲的特點是焊接工藝性能良好，但低溫沖擊韌性較差，其沖擊功標準值A(chǔ)kv≥27J(-20℃)，擴散氫含量一般為2～14ml/100g。隨著工業(yè)裝備向高強度、高韌性和超低氫發(fā)展，迫切需要一種焊接工藝優(yōu)良、高韌性、含氫量低的酸性藥芯焊絲，但目前尚未見到有此類產(chǎn)品技術(shù)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提出一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲，該藥芯焊絲電弧穩(wěn)定性好、飛濺少、煙塵小、脫渣容易，具有高韌性、低含氫量特點。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲，包括低碳鋼外皮和藥芯，按照重量百分數(shù)計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：螢石3～7％、二氧化鈦5～10％、石墨3～6％、鉬鐵粉1～3％、硅錳合金15～30％、二氧化硅10～15％、鎳6～10％、氧化鋁2～6％、氧化錳2～6％，余量為鐵粉；所述藥芯的填充率為30～40％。進一步，所述錳硅合金中錳的含量為65～75％。進一步，按照重量百分數(shù)計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：螢石4％、二氧化鈦7％、石墨5％、鉬鐵粉2％、硅錳合金22％、二氧化硅12％、鎳8％、氧化鋁4％、氧化錳5％，余量為鐵粉；所述藥芯的填充率為32～38％。進一步，按照重量百分數(shù)計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：螢石7％、二氧化鈦5％、石墨6％、鉬鐵粉1％、硅錳合金16％、二氧化硅10％、鎳10％、氧化鋁6％、氧化錳6％，余量為鐵粉。進一步，按照重量百分數(shù)計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：螢石3％、二氧化鈦10％、石墨5％、鉬鐵粉3％、硅錳合金28％、二氧化硅15％、鎳6％、氧化鋁2％、氧化錳2％，余量為鐵粉。進一步，藥芯焊絲的直徑為1.6mm。進一步地，所述低碳鋼外皮包括以下組分，以全部焊絲的重量百分比計，分別為：C：0.01-0.10％；Mn：0.1-0.4％；Si：0.01-0.03％；S：0.005-0.015％；P：0.005-0.015％；余量為鐵。二氧化鈦：主要作用是穩(wěn)弧、造渣，調(diào)整熔渣物理性能，改善焊縫成型和減少飛濺。若含量過低，則不易形成短渣，對立、橫位置焊不利；若含量太高，則明顯影響綜合力學(xué)性能。鉬鐵：鉬細化焊縫金屬晶粒尺寸，能顯著提高焊縫金屬強度，但過高會影響焊縫金屬韌性。為了控制過渡到焊縫金屬的鉬含量，主要來源于鉬鐵。Mo能顯著提高焊縫金屬強度，主要來源于鉬鐵。鉬鐵占焊絲總重量的0.1～0.3％。但大于0.3％會影響焊縫金屬韌性，小于0.1％時對其強度影響不大。鐵粉：藥芯中加入鐵粉可提高焊接效率和提供少量的氧用于穩(wěn)弧，為了保證高的熔敷效率、主要來源于還原鐵粉或霧化鐵粉。SiO2是一種酸性物質(zhì)，降低了堿度，能影響抗氣孔能力，SiO2參與造渣，調(diào)整渣的凝固點、表面張力及熔渣高溫粘度，對焊縫成形的控制非常重要。氧化鋁是高熔點物質(zhì)，在配方中使用，提高熔渣表面張力的提高熔渣溫度，起到改善焊縫成型起著穩(wěn)弧、造渣的作用。氧化錳，在配方中使用，提高熔渣表面張力的提高熔渣溫度，起到改善焊縫成型起著穩(wěn)弧、造渣的作用。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明的低氫高韌性酸性藥芯焊絲，其焊接工藝性能良好，電弧穩(wěn)定性好、飛濺少、煙塵小、脫渣容易、焊縫正反面成型好，再引弧性能良好，完全滿足氣電立焊的高需求標準。2、具有優(yōu)良焊接工藝性能。保證焊縫具有高強度、高韌性、擴散氫含量低(甘油法平均值1.13ml/100g；水銀法平均值5.8ml/100g)。3、焊絲具有良好的力學(xué)性能，熔敷金屬韌性良好，抗拉強度大于650MPa，延伸率大于30％，-20℃沖擊吸收能量達到80J。具體實施方式實施例1一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲，包括低碳鋼外皮和藥芯，按照重量百分數(shù)計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：螢石4％、二氧化鈦7％、石墨5％、鉬鐵粉2％、硅錳合金22％、二氧化硅12％、鎳8％、氧化鋁4％、氧化錳5％，余量為鐵粉；所述藥芯的填充率為36％。本實施例焊接參數(shù)：I＝340-350A、U＝32-33V、氣體流量25L/min、采用CO2氣體保護，CO2氣體純度99.98％以上，其焊絲熔敷金屬化學(xué)成分見表1，熔敷金屬力學(xué)性能見表2：表1熔敷金屬化學(xué)成分(wt％)CMnSiSPNiMo0.0731.330.320.00820.0150.0150.13表2熔敷金屬力學(xué)性能抗拉強度(MPa)屈服點(MPa)延伸率(％)-20℃沖擊功(J)6524823286實施例2一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲，包括低碳鋼外皮和藥芯，按照重量百分數(shù)計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：螢石7％、二氧化鈦5％、石墨6％、鉬鐵粉1％、硅錳合金16％、二氧化硅10％、鎳10％、氧化鋁6％、氧化錳6％，余量為鐵粉；所述藥芯的填充率為31％。其余與實施例1相同，其焊絲熔敷金屬化學(xué)成分見表3，熔敷金屬力學(xué)性能見表4：表3熔敷金屬化學(xué)成分(wt％)CMnSiSPNiMo0.0821.360.280.00820.0110.0140.13表2熔敷金屬力學(xué)性能抗拉強度(MPa)屈服點(MPa)延伸率(％)-20℃沖擊功(J)6634873582實施例3一種低氫高韌性酸性藥芯焊絲，包括低碳鋼外皮和藥芯，按照重量百分數(shù)計算，以藥芯總重量為基準，所述藥芯的組分為：螢石3％、二氧化鈦10％、石墨5％、鉬鐵粉3％、硅錳合金28％、二氧化硅15％、鎳6％、氧化鋁2％、氧化錳2％，余量為鐵粉；所述藥芯的填充率為40％。其余與實施例1相同，其焊絲熔敷金屬化學(xué)成分見表5，熔敷金屬力學(xué)性能見表6：表5熔敷金屬化學(xué)成分(wt％)CMnSiSPNiMo0.0841.320.280.00810.0110.0130.12表6熔敷金屬力學(xué)性能以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3