[发明专利]一种低尘低毒型药芯焊丝及其使用方法

说明书

本发明提供了一种低尘低毒型药芯焊丝，包括钢皮和药芯，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：金红石40～48％，石英6～12％，磁铁矿6～10％，铝粉4～6％，硅铁10～15％，钛铁3～5％，镍粉4～5％，大理石1～3％，余量为铁粉及不可避免的杂质；该药芯焊丝中药芯的填充率为14～16％。本发明中由于其药芯中不含有锰元素和氟化物，该药芯焊丝焊接过程中发尘量显著减少，且其焊接烟尘中不含有有害的氟化物，几乎不含有MnO；同时本发明药芯焊丝采用富氩保护气体焊接，熔敷金属和焊接接头综合性能：屈服强度≥470MPa；抗拉强度≥550MPa；伸长率≥22％；‑60℃条件下，Akv≥47J。

技术领域

本发明属于焊接材料制造技术领域，具体涉及一种低尘低毒型药芯焊丝。

背景技术

锰是钢铁工业中常见的五大元素之一，是常用的强化元素；由于锰是奥氏体形成元素，也是常用的金属韧化元素，因而为了保证钢材的强度和低温韧性，在各种钢材中锰含量都较高，如常用的钢材16Mn，其主要成分就是锰、碳。同样药芯焊丝的冶金原理与炼钢类似，锰是重要的合金元素，对提高药芯焊丝熔敷金属的强度和低温冲击韧性具有重要作用，并且在药芯焊丝焊接形成的熔渣中也含有大量的MnO，可以提高熔渣碱度确保焊缝熔敷具有良好的低温冲击韧性，因而以往无论是药芯焊丝还是已公开的低尘低毒焊接材料都未能避免在药粉或药皮中特意添加锰，其来源有金属锰、硅锰合金、低碳锰铁、中碳锰铁等，如：CN102189353A公开的气体保护电弧焊接用药芯焊丝，相对于焊丝总质量含有Mn：1.0-4.0质量％；CN85107951A公开的高效低尘铁粉焊条，其药皮中含有Fe-Mn：2-10％；CN1404960A公开的低尘环保型碳钢电焊条，其药皮中含有锰5-10；CN1124186A公开的低尘碳钢电焊条，其药皮中含有中碳锰铁：5-14％。然而在药芯焊丝焊接过程中会产生大量的烟尘，由于药粉中含有大量的锰元素，从而导致烟尘中含有较高的MnO，焊工长期吸入焊接烟尘将导致“锰中毒”、“焊工尘肺”等职业病。研究表明，焊接烟尘中氧化锰和氟化物是对人体危害最大的两类物质，因此，控制锰和氟化物等就成为研制低尘低毒药芯焊丝或焊接材料的必然选项。

发明内容

本发明的目的是提供一种低尘低毒型药芯焊丝，使其药芯中不含锰、氟化物、钾、钠等在焊接过程中易产生烟尘的物质，而同时药芯焊丝熔敷金属具有良好的低温冲击韧性，高的抗拉强度，以及良好的焊接工艺性能。

本发明的技术方案是提供了一种低尘低毒型药芯焊丝，包括钢皮和药芯，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：金红石40～48％，石英6～12％，磁铁矿6～10％，铝粉4～6％，硅铁10～15％，钛铁3～5％，镍粉4～5％，大理石1～3％，余量为铁粉及不可避免的杂质；该药芯焊丝中药芯的填充率为14～16％。

进一步的，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：金红石44～48％，石英8～10％，磁铁矿6～9％，铝粉4～6％，硅铁10～12％，钛铁4～5％，镍粉4～5％，大理石2～3％，余量为铁粉及不可避免的杂质；该药芯焊丝中药芯的填充率为14～16％。

优选的，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：金红石48％，石英10％，磁铁矿6％，铝粉4％，硅铁10％，钛铁4％，镍粉5％，大理石3％，余量为铁粉及不可避免的杂质；该药芯焊丝中药芯的填充率为14％。

优选的，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：金红石44％，石英10％，磁铁矿7％，铝粉4％，硅铁11％，钛铁5％，镍粉5％，大理石3％，余量为铁粉及不可避免的杂质；该药芯焊丝中药芯的填充率为14％。

优选的，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：金红石47％，石英8％，磁铁矿9％，铝粉6％，硅铁12％，钛铁3％，镍粉5％，大理石2％，余量为铁粉及不可避免的杂质；该药芯焊丝中药芯的填充率为15％。

进一步的，所述钢皮中锰元素含量不超过钢皮质量的0.3％。