[发明专利]铝脱氧焊丝

说明书

背景技术

本发明主要涉及焊接系统领域，更具体地，涉及改善焊缝特性的焊丝。

焊接系统通常利用被配置在焊炬与工件之间传递电弧的焊丝，由此加热工件以产生焊缝。许多形式的焊接是已知的，并且在现有技术中常见使用。在许多系统例如金属惰性气体系统(MIG)中，线焊条是通过焊炬前移，并且通常被电弧的热量所消耗。在所述操作中，线焊条也可以被称作变为焊珠的一部分的“填料”。尽管在许多应用中使用气体来保护焊缝，但是某些类型的焊丝不需要保护气体，这样的焊丝不常使用气体，甚至不推荐使用气体。这些可以被称作为自保护焊丝。

选择用于特定焊接应用的线焊条的类型可以基于以下几个因素，包括被焊接的金属的组成、接口设计和材料表面状况。通常，希望所述线焊条具有与基体材料相类似的机械性能且不会产生间断例如孔隙。焊缝的机械性能可以表征为：例如焊缝连接处的屈服强度和冲击强度(即韧性)。通常，希望该焊珠显示出比工件的屈服强度更高的屈服强度。冲击强度也可以被认为是所获得结构的断裂可能性。因此，希望所述线焊条包括给焊缝提供所希望的屈服强度和韧性的特性。

此外，线焊条可以用于各种焊接工艺中。例如，某些应用可能要求在平面上焊接，而其他的应用可能要求在垂直方向上焊接。线焊条的冶金特性和其他因素例如被连接的金属部分的取向可以控制可获得的和最佳的焊接位置。能够在多个位置焊接的线焊条经常被认为提供一种增加水平的挠性，因为它们适用于许多焊接情况和环境。例如，可以用于垂直方向和顶部的线焊条能够将结构建筑中的管道和建筑构件连接。

因此，需要一种提供包含所希望强度和韧性的焊缝且允许在各种焊接位置进行焊接的焊丝。

发明内容

本发明提供一种被设计响应所述需求的焊接线焊条和焊接技术。根据本发明的一个方面，一种焊接方法，其包括使用具有铝作为主要脱氧剂的焊条在气体保护下电弧焊接工件，以在焊缝上生成焊接沉积物和碱性焊渣的焊缝。

根据本发明的另一个方面，提供一种焊接方法，其包括使用焊条在气体保护下电弧焊接工件以在焊缝上生成焊接沉积物和碱性焊渣的焊珠，其中所述焊接沉积物具有在约0.15～1.1％重量范围内的铝内容物。

还提供一种焊丝，其具有被配置用作主要脱氧剂的铝内容物。该焊丝还具有被配置在焊缝上生成包含碱性焊渣的焊接沉积物，其中所述铝内容物被配置消耗焊接池中的氧，并且所述氧包括由保护气所提供的氧或者由加热焊接填料所产生的氧。

附图说明

当参考附图阅读如下详细描述时，将会更加清楚地理解本发明的这些和其他特点、方面以及优点，在所有这些附图中相同的符号代表相同的部分：

图1显示了一种其中可以使用本发明焊丝的示例性焊接系统；以及

图2是说明根据本发明技术方面的示例性线焊条及其焊接沉积物的组成和机械性能。

具体实施方式

正如以下详细讨论的，焊丝包括可以提供所希望性能和焊接性的各种特征。例如利用焊丝的某些实施方式，所得到的焊缝包括增加水平的冲击韧性。此外，焊丝的实施方式还包括使其自身在各种位置和情况下焊接的组分。例如以下讨论的一些焊丝实施方式被认为包括“所有位置的”能力以及比自保护焊丝基本上更低的飞溅。因此，焊丝可以用于要求在“所有位置”进行焊接的应用中，例如连接管道和结构钢建筑。这些特点被认为是焊丝组分以及利用所述焊丝实施方式进行焊接的方法的结果。例如，焊丝的实施方式包括增加浓度的铝和被配置产生碱性焊渣体系的总组分。实施方式还包括用所述焊丝在保护气体下进行焊接。正如以下所讨论的，已经显示出作为脱氧剂的铝、碱性焊渣系统和使用保护气体的组合可以提供一种具有高强度、韧性和增加的焊接性的所获得的焊缝。

现在参考附图1，焊接系统10说明了根据本发明技术的一种实施方式使用焊丝(即焊条)12。正如所描述的，MIG焊接系统10包括电源18、保护气源20、送丝装置22、焊条源24以及焊枪26。在图示的实施方式中，电源18通过电力管道28和焊枪26为焊条12提供电源。在焊接系统10中，操作人员可以通过定位焊条12以及控制电流的启动和停止来控制焊条12的位置和操作。在气体金属电弧焊接中，当焊条12到工件的距离变化时，电源18通常提供固定电压以有助于维持稳定的电弧长度。