[发明专利]一种结构钢焊接用低成本碱性药芯焊丝

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，特别涉及一种结构钢焊接用低成本碱性药芯焊丝，由H08钢带包覆药芯粉制成，所述药芯成分及用量按质量百分比计为：钢渣42%~50%，FMnZh41富锰渣12%~18%，FZ3钒渣10%~15%，TZ80钛渣10%~15%，FMW8雾化镁粉0.5%~1.2%，FLPN20.0氮气雾化铝粉0.5%~1.5%，200目纤维素粉末1.0%~3.0%，80目纤维素粉末1.0%~3.0%，余量为FHT100·25还原铁粉，药芯质量占药芯焊丝总质量的25%~40%，焊丝直径为1.2~2.4mm。本发明利用了工业废渣，优化了各组分合理范围，得到的焊丝焊接工艺性好，符合结构钢焊接要求，生产成本低廉。

技术领域

本发明涉及焊接材料领域，更具体的说，是涉及一种结构钢焊接用低成本碱性药芯焊丝。

技术背景

结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢，结构钢一般用于承载等用途，在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准。由于其强度上的原因，焊接时对焊丝的要求比较高，随着科学技术的发展和工业生产的进步，药芯焊丝在结构钢焊接方面应用越来越广。目前国内药芯焊丝品种主要分为酸性药芯焊丝和碱性药性焊丝。和酸性药芯焊丝相比，碱性焊接材料具有低氢、高韧性、高抗裂性和力学性能优异等优点，重要结构的焊接一般首选碱性焊丝。

现有的结构钢焊接用碱性药芯焊丝用药芯粉都是由矿物粉和合金粉组成，由于组分上存在的问题，其中的矿物粉要加入大理石，氧化镁等碱性物质。这时熔滴呈粗颗粒过渡，施焊过程中飞溅大；当氧化镁加入过多会使焊缝变窄且成型不良，并且由于渣的流动性太大，而不易实现全位置焊接。实际生产中为了保证焊接质量，通常会减少大理石加入量，但这样将同时降低渣的碱性，使焊缝抗裂性较差。

钢渣是一种工业固体废物。炼钢排出的渣，依炉型分为转炉渣、平炉渣、电炉渣，排出量约为粗钢产量的15%~20%。钢渣的熔点相对纯大理石、氧化镁等氧化物的熔点更低。

中国专利CN103358049B公开了一种以高钛渣为药粉主要原料制备的药芯焊丝，成本低，但仍属于酸性药芯范畴，不能满足结构钢焊接的实际需要。

中国专利CN104889608B公开了一种结构钢焊接用碱性药芯焊丝，采用钢厂钢渣替代常规药芯矿物粉中的大理石和氧化镁，与传统碱性药芯焊丝相比，所述药芯焊丝具有飞溅小、烟尘少、焊缝成型好、易于脱渣、抗裂性强等特点，但药粉中仍加入了铌铁、钼铁、镍粉和电解锰，生产成本并未降低多少。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构钢焊接用低成本碱性药芯焊丝，可以在降低生产成本的同时有效解决结构钢焊接对碱性药芯焊丝的要求等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种结构钢焊接用低成本碱性药芯焊丝，由钢带包覆药芯粉制成，所述药芯成分及用量按质量百分比计为：钢渣42%~50%，FMnZh41富锰渣12%~18%，FZ3钒渣10%~15%，TZ80钛渣10%~15%，FMW8雾化镁粉0.5%~1.2%，FLPN20.0氮气雾化铝粉0.5%~1.5%，200目纤维素粉末1.0%~3.0%，80目纤维素粉末1.0%~3.0%，余量为FHT100·25还原铁粉。

优选的，所述药芯质量占药芯焊丝总质量（即填充率）的25%~40%。

所述焊丝直径为1.2~2.4mm。

所述钢带为宽度6~16mm，厚度0.25~1.6mm的H08钢带

选用宽度为6~16mm，厚度为0.25~1.6mm的H08钢带，通过成型机压制成U型，再将混好的药芯粉填充到U型槽中，药芯粉质量占药芯焊丝质量的20%~35%；再将U型槽开口处合口形成O型，从而使药芯包裹其中，经拉丝机逐道拉拔、减径，得到直径1.2~2.4mm的焊丝。

本发明所用药芯中各原料作用原理如下：