CN111992924A - 一种500MPa级药芯焊丝及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种500MPa级药芯焊丝及制备方法，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂2‑8份、催化剂1‑5份、硅锰合金5‑15份、硅铁5‑10份、电解锰5‑15份、还原铁粉55‑75份，该焊丝制作成本低，焊后表面无熔渣，进行多层多道焊接时无需清渣，极大地提高了焊接效率，减少了工作人员的劳动强度，同时焊丝满足500Mpa的抗拉强度，强度高，应用范围广，焊接过程中环保、焊接飞溅小，烟尘小，熔覆效率高，可推广至机器人焊接中，具有广阔的发展前景。

Description

一种500MPa级药芯焊丝及制备方法

技术领域

本发明属于金属焊接材料领域，具体地说涉及一种500MPa级药芯焊丝及制备方法。

背景技术

目前国内药芯焊丝生产技术及配方相对成熟，当前药芯焊丝在使用过程中会产生渣皮，熔覆效果能达到一定的焊接性能和焊缝的美观。传统的500MPa氧化钛、钛钙型及氧化钙型药芯焊丝，药粉中所含造渣成分较多，如进行多层多道焊接，势必再每焊接完一道焊缝就要进行一次清渣，大大增加了工人的劳动强度，影响了焊接效率。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种 500MPa级药芯焊丝及制备方法，该焊丝在满足抗拉强度为500MPa的同时，具有焊接飞溅小，烟尘少，熔覆效率高等优点，同时不产生造渣。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种500MPa级药芯焊丝，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂2-8 份、催化剂1-5份、硅锰合金5-15份、硅铁5-10份、电解锰5-15份、还原铁粉55-75份。

优选的，所述药粉填充率为14％-18％。

优选的，所述药粉粒度目数为60-200目。

优选的，所述焊丝直径为1.2-1.6mm。

优选的，所述稳弧剂为钛酸钾、氟硅酸钠、氟化钠及碳酸盐类中的一种或多种。

优选的，所述催化剂为铝镁合金、石墨中的一种或多种。

优选的，所述低碳钢带为SPCC冷轧钢带。

优选的，所述低碳钢带规格为厚度0.4-1.0mm，宽度12-16mm。

优选的，所述焊丝焊接后抗拉强度大于等于500MPa。

优选的，一种500MPa级药芯焊丝的制备方法，包括：

选择合适的低碳钢带，通过焊丝成型机轧制成U型；

将药粉加热至100-150℃，保温2小时，混合均匀后，根据所需药粉填充率，通过送粉器均匀填充至轧制成型的低碳钢带内；

填充完毕后进行合口，然后经过粗拉、精拉、剪径处理后，直至达到预定直径的焊丝。

其中，存在于硅铁，硅锰合金，稳弧剂及催化剂中的Si具有良好的脱氧作用，同时还可以提高焊缝金属的强度，增加焊缝金属的流动性。

存在于稳弧剂中的Ti也具有良好的脱氧作用，同时Ti还可与C结合增强焊接后的总和力学性能。

存在于稳弧剂中的F在焊接过程中能提高低温冲击韧性。

存在于电解锰及硅锰合金中的Mn能有效防止焊缝出现热裂纹，提高焊缝的形成质量。

存在于催化剂中的Al是一种强脱氧剂，提高焊缝金属的脱氧性，同时能提高低温冲击韧性。

有益效果：

本发明提供一种500MPa级药芯焊丝，该焊丝制作成本低，焊后表面无熔渣，进行多层多道焊接时无需清渣，极大地提高了焊接效率，减少了工作人员的劳动强度，同时焊丝满足500MPa的抗拉强度，强度高，应用范围广，焊接过程中环保、焊接飞溅小，烟尘小，熔覆效率高，可推广至机器人焊接中，具有广阔的发展前景。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1：

一种500MPa级药芯焊丝，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂2份、催化剂4份、硅锰合金10份、硅铁6份、电解锰12份、还原铁粉66份，药粉填充率为14％。

实施例2：

一种500MPa级药芯焊丝，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂4份、催化剂3份、硅锰合金6.5份、硅铁15份、电解锰15份、还原铁粉56.5 份，药粉填充率为14.5％。

实施例3：

一种500MPa级药芯焊丝，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂6份、催化剂2份、硅锰合金8份、硅铁12份、电解锰10份、还原铁粉62份，药粉填充率为15％。

实施例4：

一种500MPa级药芯焊丝，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂8份、催化剂1份、硅锰合金12份、硅铁10份、电解锰8份、还原铁粉61份，药粉填充率为15.5％。

实施例5：

一种500MPa级药芯焊丝，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂5.5 份、催化剂5份、硅锰合金5.5份、硅铁8份、电解锰7份、还原铁粉69 份，药粉填充率为16％。

实施例6：

一种500MPa级药芯焊丝，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：稳弧剂2.5 份、催化剂2.5份、硅锰合金10.5份、硅铁5份、电解锰5份、还原铁粉74.5份，药粉填充率为18％。

实施例7：

一种焊丝制备方法，用于制备实施例1-实施例6中所述的药芯焊丝：

S1：选择合适的低碳钢带，通过焊丝成型机轧制成U型；

S2：将药粉加热至100-150℃，保温2小时，混合均匀后，根据所需药粉填充率，通过送粉器均匀填充至轧制成型的低碳钢带内；

S3：填充完毕后进行合口，然后经过粗拉、精拉、剪径处理后，直至达到预定直径的焊丝，所述焊丝直径为1.2-1.6mm。

实施例8：

对制备好的实施例1-实施例6进行焊接工艺试验，拉伸试验、及冲击试验，其试验依据GB/T 10045-2018进行，其焊接工艺具体为：采用80％Ar+20％CO₂混合气体保护焊接，电流为200-350A，电压为 20-35V，其试验结果如表1所示：

表1焊接工艺、拉伸及冲击试验结果

实验结果表明实施例1-实施例6在焊接过程中，电弧稳定性好，焊丝出现焊渣极少，且不易产生飞溅，能形成笔直不弯曲的焊缝，作为焊丝完全合格。

同时实施例1-实施例6在抗拉强度上均能满足大于500MPa，上屈服强度上均能满足大于425MPa，伸长率大于20％，同时提高了低温冲击韧性。

综上所述，实施例1-实施例6的焊丝达到GB/T 10045-2018 T492T15-0M21A，完全满足使用需求。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (9)

1.一种500MPa级药芯焊丝，其特征在于，由低碳钢带及药粉组成，所述药粉包裹在低碳钢带内，所述药粉按质量份数计由如下成分组成：

2.根据权利要求1所述的500MPa级药芯焊丝，其特征在于，所述药粉填充率为14％-18％。

3.根据权利要求1所述的500MPa级药芯焊丝，其特征在于，所述药粉粒度目数为60-200目。

4.根据权利要去1所述的500MPa级药芯焊丝，其特征在于，所述焊丝直径为1.2-1.6mm。

5.根据权利要求1所述的500MPa级药芯焊丝，其特征在于，所述稳弧剂为钛酸钾、氟硅酸钠、氟化钠及碳酸盐类中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的500MPa级药芯焊丝，其特征在于，所述催化剂为铝镁合金、石墨中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的500MPa级药芯焊丝，其特征在于，所述低碳钢带为SPCC冷轧钢带。

8.根据权利要求1所述的500MPa级药芯焊丝，其特征在于，所述低碳钢带规格为厚度0.4-1.0mm，宽度12-16mm。

9.一种500MPa级药芯焊丝的制备方法，其特征在于，包括：

选择合适的低碳钢带，通过焊丝成型机轧制成U型；

将药粉加热至100-150℃，保温2小时，混合均匀后，根据所需药粉填充率，通过送粉器均匀填充至轧制成型的低碳钢带内；

填充完毕后进行合口，然后经过粗拉、精拉、剪径处理后，直至达到预定直径的焊丝。