[发明专利]一种气体保护用碳钢药芯焊丝

说明书

技术领域：

本发明涉及一种CO₂及Ar+CO₂等气体保护焊接用药芯焊丝。

背景技术：

目前国内外药芯焊丝为了获得良好的工艺性能，通常采用低碱度的药粉，这样导致熔敷金属含氧量高，因而熔敷金属V型缺口的冲击吸收功低，为获得良好的力学性能，在采用高碱度药芯时，又会导致工艺性能恶化，飞溅及烟尘量增大，难以适应全位置焊接的要求，因此在使用时，其应用领域受到很大的限制，国外很多生产企业为使熔敷金属具有较好的冲击韧性，严格控制原材料中的有害杂质含量，如在制造药芯焊丝的钢带含碳量为0.03％，S含量为0.015％，P含量为0.011％，由于我国冶炼技术与外国相比差距较大，难以将钢带中有害杂质控制在较低水平，采用杂志含量较低的钢带制造药芯焊丝也增加了药芯焊丝的制造成本。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种钢带中的含碳量≤0.12％，含S、P均≤0.03％，含Mn≤1.75％，含Si≤0.9％，使得焊丝具有很好的工艺性能和力学性能。

本发明是通过以下技术方案来实现：一种气体保护用碳钢药芯焊丝，采用国内常见的矿物粉料为主要原料，药芯焊丝的药粉化学成分的百分含量为：TiO₂：25～35％，SiO₂：1.5～8％，氟化物：1～5％，Si：0.1～2％，Mn：10～25％，AI：1～2％，Mg：1～4％，Ni＜0.2％，铁粉和杂质：28～52％，药粉的填充率为10～20％，药粉中的TiO₂起到造渣和稳弧的作用，SiO₂也有类似TiO₂的作用，氟化物则起到调整熔渣额度物化性能作用，氟化物的加入可以以金属氟化物的形式加入如BaF₂，NaF等，在焊接时，焊接试验可以按下列的工艺参数和标准进行：

焊接电流150～300A；电弧电压24～32V；焊接速度：25cm/min；保护气体100％CO₂，气流量为20ml/min；焊丝干伸长度：17mm；采用A36钢，20mm厚的板厚，进行焊接试板，焊接层数为6层12道，焊接试样板按E501T-1进行，在拉伸和冲击试验结果为σs≥400MPa，σb≥490MPa，δ≥22％，-20℃的V型缺口冲击吸收功≥120J。

本发明与现有技术相比具有以下优点：焊丝不仅具有良好的工艺性能，而且其熔敷金属具有良好的力学性能和抗裂性，适用于焊接490MPa级的低合金刚强度钢、碳钢的焊接，可广泛用于船舶，桥梁、机械制造、锅炉、压力容器、钢结构等结构的焊接。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，下列实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

本发明一种一种气体保护用碳钢药芯焊丝，药芯焊丝的药粉化学成分的百分含量为：TiO₂：25～35％，SiO₂：1.5～8％，氟化物：1～5％，Si：0.1～2％，Mn：10～25％，AI：1～2％，Mg：1～4％，Ni＜0.2％，铁粉和杂质：28～52％，所述药粉的填充率为10～20％。

实施例一：采用冷轧SPCC钢带制造药芯焊丝，其钢带的化学成分为C为0.05％，Mn为0.24％，S为0.02％，P为0.022％，药粉的填充率为10～20％，焊丝的直径为1.2mm。药粉的化学成分为26g的TiO₂，8g的SiO₂，4g的氟化物，1.6g的Si，12g的Mn，2g的AI，1g的Mg，0.1g的Ni和45.3g的铁粉和杂质，采用该焊丝进行焊接时，不仅焊接工艺性能优良，电弧稳定，飞溅少，脱渣容易，焊缝成形美观，可进行包括立向下焊在内的全位置焊接。

实施例二：采用冷轧SPCC钢带制造药芯焊丝，其钢带的化学成分为C为0.05％，Mn为0.24％，S为0.02％，P为0.022％，药粉的填充率为10～20％，焊丝的直径为1.2mm。药粉的化学成分为28g的TiO₂，5g的SiO₂，3g的氟化物，1.5g的Si，20g的Mn，2g的AI，3g的Mg，0.15g的Ni和37.35g的铁粉和杂质，采用该焊丝进行焊接时，不仅焊接工艺性能优良，电弧稳定，飞溅少，脱渣容易，焊缝成形美观，可进行包括立向下焊在内的全位置焊接。

实施例三：采用冷轧SPCC钢带制造药芯焊丝，其钢带的化学成分为C为0.05％，Mn为0.24％，S为0.02％，P为0.022％，药粉的填充率为10～20％，焊丝的直径为1.2mm。药粉的化学成分为30g的TiO₂，8g的SiO₂，5g的氟化物，1g的Si，12g的Mn，1g的AI，2g的Mg，0.1g的Ni和40.9g的铁粉和杂质，采用该焊丝进行焊接时，不仅焊接工艺性能优良，电弧稳定，飞溅少，脱渣容易，焊缝成形美观，可进行包括立向下焊在内的全位置焊接。