一種氣保焊絲及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣保焊絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種氣保焊絲及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] C02氣保焊成本低、效率高，在鋼結(jié)構(gòu)的焊接中得到廣泛應(yīng)用。由于C02氣比空氣 重，因此從噴嘴中噴出的C02氣可以在電弧區(qū)形成有效的保護(hù)層，防止空氣進(jìn)入熔池，避免 空氣中氧等氣體的不利影響。焊絲通過送絲滾輪不斷的送進(jìn)，與工件之間產(chǎn)生電弧，在電弧 熱的作用下，熔化焊絲和工件形成熔池。隨著焊槍的移動(dòng)，熔池凝固形成焊縫。二氧化碳保 護(hù)氣體價(jià)格低廉，采用短路過渡時(shí)焊縫成形良好，使用含脫氧元素的焊絲即可獲得無內(nèi)部 缺陷焊縫。這種焊接方法目前已成為黑色金屬材料最重要焊接方法之一。
[0003] 但現(xiàn)有技術(shù)中的氣保焊絲在單純的采用二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣體進(jìn)行焊接處 理時(shí)，其容易發(fā)生飛濺，造成焊接質(zhì)量較差，焊接焊縫強(qiáng)度較低，焊條損失量較大，其主要原 因是二氧化碳?xì)怏w容易與焊條中的碳形成一氧化碳，為此，對于氣保焊絲在焊接過程中的 保護(hù)氣體成為降低焊接飛濺過程的關(guān)鍵因素之一。并且，在氣保焊絲中，為了使得抗壓強(qiáng)度 等等性能得到穩(wěn)定，不得不限制焊絲中含有一定量的碳元素，進(jìn)而也使得制備的焊絲在焊 接過程中發(fā)生飛濺也在所難免。
[0004]為此，有大量的研宄者結(jié)合焊絲容易飛濺的技術(shù)領(lǐng)域，將焊絲中的原料成分進(jìn)行 調(diào)整，如專利號為201110174068. 8的《能降低焊接飛濺的C02氣保焊絲》其組分及重量百 分比為：C: 0.04 ~0.08%，Si: 0.80 ~1.0%，Mn: 1.40 ~1.70%，P彡 0.020%， 5:0.005 ~0.020%，11:0.15~0.25%，六18:0.05~0.10%，^^彡 0.006%，其余為 Fe及不可避免的雜質(zhì)。由于采用了合理的S及A1的含量，兩元素并與其他元素的相互匹 配，故能在相同焊接工藝條件下的焊接飛濺率降低至少50%，而且焊縫成形及焊縫的力學(xué) 性能，尤其是韌性均能滿足要求。
[0005] 但是，上述現(xiàn)有技術(shù)依然還不能夠?qū)⒑附舆^程的飛濺降低到最低，為此，本研宄者 結(jié)合多年探索的經(jīng)驗(yàn)，將焊絲制備過程中的原料化學(xué)成分組成的質(zhì)量百分比進(jìn)行限定，并 結(jié)合對于焊接過程中的保護(hù)氣體的選擇與組配，進(jìn)而使得焊絲在焊接過程中的飛劍率得到 了改善，并且使得焊絲的抗壓、抗拉強(qiáng)度得到了改善，進(jìn)而為氣保焊絲技術(shù)領(lǐng)域提供了一種 新思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種氣保焊絲及其生產(chǎn)方 法。
[0007]具體是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
[0008]一種氣保焊絲，其原料的化學(xué)成分組成的質(zhì)量百分比為：C:0.01-0. 04%，Si：1.1-1. 3 %,Mn：1.1-2.1%,Ti：1.0-2.1%,S：0.009-0. 013%,A1 ：0.23-0. 31%, P彡 0. 013%，B:0. 003-0. 01%，V:0. 0005-0. 001%，余量為鐵和不必要的雜質(zhì)。
[0009] 所述的原料的化學(xué)成分組成的質(zhì)量百分比為：C:0. 025%，Si:1. 2%，Mn:l. 7%， Ti:1. 5%，S:0? 011%，A1 :0? 26%，P彡 0? 008%，B:0? 006%，V:0? 0008%，余量為鐵和不必 要的雜質(zhì)。
[0010] 所述的原料化學(xué)成分組成還包括有Cr，其質(zhì)量百分比為0. 0001-0. 0003%。
[0011] 所述的原料化學(xué)成分組成還包括有Cu，其質(zhì)量百分比為0. 01-0. 03%。
[0012] 所述的原料化學(xué)成分組成還包括有Cu，其質(zhì)量百分比為0. 02%。
[0013] 在其應(yīng)用于焊接時(shí)，采用的保護(hù)氣體為二氧化碳?xì)怏w和氬氣進(jìn)行混合的混合氣 體，其中二氧化碳?xì)怏w占混合氣體的體積百分比為91. 3-99. 15%。
[0014] 上述的氣保焊絲的制備方法，包括冶煉、乳制、拉絲、鍍銅、盤絲步驟，其中在冶煉 過程中采用真空爐真空冶煉處理，其中真空度為〇. 1-0. 9MPa。
[0015] 所述的軋制是在溫度為1250-1450°C下進(jìn)行的。
[0016] 所述的拉絲是采用多道連拉的方式進(jìn)行，即將在溫度為1250-1450°C下軋制完成 的焊條，直接拉絲到①1. 2mm，再將從直徑為1. 2mm拉絲到直徑為0. 75-0. 95mm，并在此過 程中，進(jìn)行4次連續(xù)拉絲處理，每次拉絲后的焊條縮小的直徑均相等，每拉絲完一次，冷凝 1- 2s，直至獲得成品氣保焊絲。
[0017] 所述的盤絲，是將制備的氣保焊絲進(jìn)行繞制盤卷起來，并在盤卷過程中，采用潤滑 劑進(jìn)行處理，待繞制完成后，再采用草酸清洗焊絲；其中所述的潤滑劑，其原料成分以重量 份計(jì)為阜角1 _2份、氯化鎮(zhèn)0. 1-0. 13份和氯化石賭0. 5-0. 9份。
[0018] 上述的潤滑劑的制備方法是將皂角置于粉碎機(jī)中粉碎處理，并在粉碎過程中加入 氯化鎳粉末，再將得到的粉末加入到氯化石蠟中，并調(diào)整溫度為300-350°C處理l-5min，并 在加熱處理過程，采用攪拌速度為500-1000r/min攪拌處理，再調(diào)整溫度為100-130°C處理 2- 3min，再降溫至溫度常溫，即可獲得潤滑劑。
[0019] 在上述的降溫至常溫的過程中，是采用降溫速度為1_3°C/min進(jìn)行降溫處理。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
[0021] C:對焊縫金屬具有強(qiáng)化作用，但在C02氣保焊中，易與C02氣體作用生成CO氣 體，在熔融金屬中聚集后爆炸形成飛濺。因此，其含量應(yīng)控制較低?；诖_保焊縫金屬的強(qiáng) 化作用，降低焊絲焊接過程的飛濺率，進(jìn)而結(jié)合Si元素的使用量，將碳元素的用量限定在 0. 01-0. 04% ;并且，Si元素在C02氣保焊中具有較強(qiáng)的脫氧作用，還能增加焊縫強(qiáng)度，是 C02氣體保護(hù)焊中不可缺少的合金元素。但焊縫中Si含量太高時(shí)會影響焊縫的韌性，于是， 基于此，再M(fèi)n元素存在的環(huán)境下，對Si元素的用量限定為1. 1-1. 3% ;而Mn元素：是焊縫 強(qiáng)韌化的有效元素，同時(shí)也是脫氧元素，能防止引起熱裂紋的鐵硫化物的形成。
[0022] 再者，結(jié)合11、5、41、？、8、￥等元素的存在，使得11這種較活潑元素，在與0)2氣體 作用后形成的Ti化物能改變?nèi)鄣谓饘俦砻婊钚裕瑥亩龠M(jìn)熔滴的有效過渡，減少飛濺。Ti 還有利于在焊縫中形成微細(xì)的Ti化合物，細(xì)化焊縫晶粒。并且結(jié)合硫元素的含量的限定， 進(jìn)而使得不會因?yàn)榱蚝枯^高，進(jìn)而增加焊縫熱裂紋傾向，降低抗硫化物腐蝕性能，也不會 因?yàn)榱蚝刻?，?dǎo)致增加熔滴表面張力，從而不利于焊縫成形的缺陷得到解決。再結(jié)合A1 元素的控制，進(jìn)而使得焊縫具有較高的韌性，也降低了焊接過程中的飛濺率。再結(jié)合P、B、 V等元素含量的控制，不僅使得制備的焊絲的抗拉強(qiáng)度高，達(dá)到了 540MPa，在-40°C的環(huán)境 下，其抗沖擊功達(dá)到了 606190KV2,J;并且在焊接過程中的飛濺率降低到了 2%以下。
[0023] 本發(fā)明的飛濺率降低，不僅僅是在原料化學(xué)成分的調(diào)整上得出來，本發(fā)明通過實(shí) 驗(yàn)調(diào)整，采用本發(fā)明的單獨(dú)的焊絲進(jìn)行全二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接處理，僅僅能夠使得飛濺 率降低到1. 91-1. 97%左右，進(jìn)而在采用二氧化碳?xì)怏w與氬氣進(jìn)行組合保護(hù)處理，其中對二 氧化碳?xì)怏w與氬氣體積比進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)二氧化碳?xì)怏w為80%時(shí)，其飛濺率達(dá)到了 1. 7%左 右，但是氬氣使用量較大，成本較高，在二氧化碳?xì)怏w使用量達(dá)到99 %時(shí)，其飛濺率依然為 此在1.7%左右，甚至達(dá)到了 1.6%，可見，較低的氬氣含量也能夠降低飛濺率，同時(shí)，進(jìn)一 步的降低二氧化碳的含量，在二氧化碳含量為91. 3-99. 15%時(shí)，其焊接過程的飛濺率達(dá)到 1. 6-1. 7 %，在二氧化碳含量為99. 17 %時(shí)，其飛濺率增大到了 1. 85 %，在二氧化碳含量為 91 %時(shí)，其飛濺率為1. 71 %，可見在二氧化碳?xì)怏w與氬氣進(jìn)行組