[发明专利]一种低合金超高强度钢用药芯焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种低合金超高强度钢用药芯焊丝，本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。

背景技术

低合金超高强度结构钢用量占超高强度钢的主要部分，据估计，目前世界的产量为8000万吨，约占钢总产量的十分之一。低合金超高强度钢的迅速发展离不开两个因素：一是Nb和V的价格比较合理，所以用低合金钢种来取代较高合金的钢种有了良好的经济基础；二是通过对强韧化机制的大量研究，使设计优良超高强度钢有了良好的理论基础。目前低合金超高强度钢广泛应用于火箭发动机壳体、防弹钢板、飞机起落架等对材料的性能有非常特殊要求的领域。

现有技术条件下，焊接低合金超高强度钢时采用实心焊丝作为焊材，焊接方法是MAG焊接。实心焊丝的制造周期长，生产成本高。此外，实心焊丝相比较与药芯焊丝而言，需要的焊接电流较大，熔敷的速率也不够快。

发明内容

本发明的目的是提供一种低合金超高强度钢用药芯焊丝，解决了实心焊丝制造周期长、成本高及焊接电流大的问题。

本发明的另一个目的是提供一种低合金超高强度钢用药芯焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种低合金超高强度钢用药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯为金属粉体，按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉5％-9％，金属锰粉5％-10％，硅铁12％-17％，钒粉0.5％-1.5％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明的特点还在于：

外皮材料为低碳钢钢带，其中杂质元素(w％)P≤0.009％，S≤0.008％。

该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为27％-30％。

该药芯焊丝的直径为1.2-2.0mm。

本发明所采用的另一个技术方案是，一种低合金超高强度钢用药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，按质量百分比分别称取金属铬粉5％-9％，金属锰粉5％-10％，硅铁12％-17％，钒粉0.5％-1.5％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的材料混合均匀，然后放置在烘干炉中烘干，烘干的温度为200-300℃，时间为2-2.5h，得到药芯粉末；

步骤3，将低碳钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将低碳钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤2得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为27％-30％，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到药芯焊丝；

步骤4，最后用拉丝机将步骤3制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。

本发明的有益效果是，

1.本发明低合金超高强度钢用药芯焊丝，能够得到的焊接接头具有优良的韧性与强度，实现低合金超高强度钢的焊接。

2.本发明低合金超高强度钢用药芯焊丝，具有很好的焊接工艺性，焊接飞溅少，焊接烟尘少，焊接过程中无夹渣问题。

3.本发明低合金超高强度钢用药芯焊丝，焊缝表面光洁平整，焊后无需清理，可连续施焊，有效提高了焊接生产效率。适合于自动焊接设备，具有较高的生产效率。

4.本发明低合金超高强度钢用药芯焊丝的制备方法，工艺简单，操作方便，适合批量化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明低合金超高强度钢用药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯为金属粉体，按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉5％-9％，金属锰粉5％-10％，硅铁12％-17％，钒粉0.5％-1.5％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。外皮材料为低碳钢钢带，其中杂质元素(w％)P≤0.009％，S≤0.008％。

该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为27％-30％。

该药芯焊丝的直径为1.2-2.0mm。

上述低合金超高强度钢用药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，按质量百分比分别称取金属铬粉5％-9％，金属锰粉5％-10％，硅铁12％-17％，钒粉0.5％-1.5％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的材料混合均匀，然后放置在烘干炉中烘干，烘干的温度为200-300℃，时间为2-2.5h，得到药芯粉末；