[发明专利]多丝埋弧焊用药芯焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种药芯焊丝，属于焊接材料领域，特别是涉及一种多丝埋弧焊用药芯焊丝。

背景技术

屈服强度超过690MPa的高强度钢在输油气管道、海工平台、桥梁等领域得到了广泛应用，焊接主要采用实芯焊丝的气体保护焊接，或者埋弧焊接。由于焊接接头需要具备高强度、高韧性，因此焊丝中的合金元素含量越来越高。

实芯焊丝合金含量增大，导致焊丝在制造过程中难度加大，在拉拔制丝过程中，通常需要多次中间退火处理以降低加工硬化，从而制成成品焊丝。在焊接过程中，由于焊丝强度过高，一方面会导致送丝机和导电嘴磨损加大，另一方面会降低送丝稳定性，影响焊接质量。

采用药芯焊丝，一方面可解决高合金实芯焊丝的加工制备困难问题；另一方面可解决高合金实芯焊丝的送丝不稳定和导电嘴磨损问题。

特开2006-142377报道了一种埋弧焊用药芯焊丝，但强度偏低。特开2009-034724报道了一种无缝药芯焊丝，但并不适用于热输入量较高的多丝焊。特开2013-126677报道了一种多丝埋弧用药芯焊丝，但一方面由于镍含量高，导致成本高；另一方面含有稀土元素，会对电弧稳定性产生影响，对焊缝成型性能不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多丝埋弧焊用药芯焊丝，在保证强度和低温韧性的性能前提下，还具备抗大热热输入、抗冷裂纹能力，并能适应高速焊接。

本发明技术要点说明如下：

一种多丝埋弧焊用药芯焊丝，由钢制外皮及芯部粉料组成，以总重量百分比计，焊丝含有C 0.04-0.20％，Si 0.1-0.6％，Mn 0.5-2.0％，B 0.005-0.10％；芯部粉料中，Ti氧化物TiO₂换算值1-5％，氟化物换算值0.5-1.5，余量为铁。

一种多丝埋弧焊用药芯焊丝，由钢制外皮及芯部粉料组成，以总重量百分比计，焊丝含有C 0.04-0.20％，Si 0.1-0.6％，Mn 0.5-2.0％，B 0.005-0.10％，Cu 0.55-2.0％；芯部粉料中，Ti氧化物TiO₂换算值1-5％，氟化物换算值0.5-1.5，余量为铁。

一种多丝埋弧焊用药芯焊丝，由钢制外皮及芯部粉料组成，以总重量百分比计，焊丝含有C 0.04-0.20％，Si 0.1-0.6％，Mn 0.5-2.0％，B 0.005-0.10％，Cu 0.55-2.0％，Ni 0.5-3.5％；芯部粉料中，Ti氧化物TiO₂换算值1-5％，氟化物换算值0.5-1.5，余量为铁。

一种多丝埋弧焊用药芯焊丝，芯部药粉的填充率为10-30％，粉料中的金属氧化物含量在80％以上。

一种多丝埋弧焊用药芯焊丝，配合SiO₂-CaF₂为主的烧结焊剂，碱度为1.5-2.0，其中公式为：[CaO+MgO+CaF₂+BaO+0.5×(MnO+FeO)]/[SiO₂+0.5×(Al₂O₃+TiO₂+ZrO₂)]。

该药芯焊丝，可适应高速焊接，且制得的焊缝金属的抗拉强度≥800MPa，-40℃冲击功≥47J。

C：主要用于强化焊缝金属。当其含量低于0.04％时，提高强度不明显；当其含量超过0.20％时，对低温韧性不利，同时也增加焊缝金属冷裂纹敏感性。因此优选含量是0.04-0.20％。

Si：主要用于焊接过程中的焊接熔池脱氧。当其含量低于0.1％时，脱氧效果不明显；当其含量超过0.6％时，一方面会导致焊缝金属中大量氧化物生成，另一方面会促进侧板条类组织生成，降低低温冲击韧性。因此优选含量是0.1-0.6％。

Mn：主要用于强化焊缝金属。当其含量低于0.5％时，提焊缝金属强度效果不明显；当其含量超过2.0％时，容易造成MnS夹杂偏析，导致低温韧性降低。因此优选含量是0.5-2.0％。

B：本发明中的重要元素，主要用于细化焊缝金属组织来提高焊缝金属的强度和低温韧性。当其含量低于0.005％时，由于多丝埋弧焊导致的大稀释率，使得焊缝金属中存留量不足，导致其细化组织效果不明显；当其含量超过0.10％时，由于其易于偏聚晶界特性，会导致相转变和组织的不均匀，另一方面会生成大量脆性相FeB，从而影响低温韧性。因此优选含量是0.005-0.10％。