[发明专利]一种堆焊药芯焊丝及其制备方法

说明书

一种堆焊药芯焊丝及其制备方法，包括焊芯及药芯，焊芯的化学成分，按重量百分比计：C≤0.2%、Mn≤0.3‑0.8%、Si≤0.03、Cr≤4‑8%、Ni≤0.5%、Cu≤0.4%、S≤0.005%、P≤0.006%、余量为Fe；药芯成分按其重量百分比计：氟化物30‑50%、大理石8‑20%、镁石粉2‑10%、铬铁30‑50%、锰铁4‑9%、硅铁4‑8%、石墨4‑7%、钒铁2‑5%、铁粉为余量；本发明克服现有技术焊丝在立向下焊、横焊或仰焊时，熔池金属和熔渣会在重力作用下发生下淌，难以过渡进入熔池，造成堆焊施工困难，工艺性能差，甚至使焊道不能成型，且通过增大药芯焊丝直径，提高了熔覆速度。

技术领域

本发明涉及一种堆焊用的焊材，特别涉及一种堆焊药芯焊丝及其制备方法。

背景技术

药芯焊丝1954年起源于美国，是从20年代管状焊条的基础上发展起来的，由于药芯焊丝具有电弧稳定、飞溅小、成形美观、药芯配方调整容易，可以大批量制造和实际焊接中连续使用的优越性，与实芯焊丝、手工焊条相比，生产效率高，焊工的操作环境得到改善，药芯焊丝的综合优势深受人们的欢迎，药芯焊丝在国外得到迅速发展和广泛应用于各种金属结构，药芯焊丝的制造技术难度大，国内相关技术和水平落后，经过近几年的发展，国内药芯焊丝产业取得长足的进步，普通药芯焊丝完全可以满足国内需求，出口量也比较大，但一些特种、高性能的药芯焊丝，如耐磨、自保护焊接、气电立焊等药芯焊丝还需要进口。

80年代后期以来，1.2~1.6mm气保护药芯焊丝多品种的制造与使用范围得到迅速推广，在非造船行业使用和扩大，随后发展了金属粉芯药芯焊丝和无缝药芯焊丝，目前药芯焊丝已广泛用于建筑、桥梁、化工、冶金、电力等制造与修复行业。

目前药芯焊丝生产线生产的常见药芯焊丝直径有1.2mm、1.4mm、1.6mm、2.0mm、2.4mm、2.8mm、3.2mm、4.0mm等8种，广泛应用于CO2气体保护焊、埋弧焊和明弧焊；堆焊药芯焊丝的直径一般不超过4.0mm，直径4.0mm以上的药芯焊丝还没有文献报道。

自保护堆焊依靠渣-气-合金元素联合保护实现，在熔滴形成阶段主要依靠造气剂分解、低熔点金属高温气化产生的气体形成气罩，阻止空气侵入熔滴；造渣剂熔化，起到机械保护作用，熔滴过渡阶段采用脱氧固氮剂吸收治金反应产生的氧和氮，熔池阶段主要依靠渣保护，要求熔渣有良好的物理性能，使得熔池保持恰当的形状，有利于气体逸出和焊缝成形，目前还没有文献报道有良好的自保护堆焊渣系可以保证焊缝质量。

发明内容

本发明克服现有技术焊丝在立向下焊、横焊或仰焊时，熔池金属和熔渣会在重力作用下发生下淌，难以过渡进入熔池，造成堆焊施工困难，工艺性能差，甚至使焊道不能成型，且通过增大药芯焊丝直径，提高了熔覆速度，提供了一种堆焊药芯焊丝及其制备方法。

一种大直径自保护堆焊用药芯焊丝，包括焊芯及药芯，焊芯的化学成分，按重量百分比计：C≤0.2%、Mn≤0.3-0.8%、Si≤0.03、Cr≤4-8%、Ni≤0.5%、Cu≤0.4%、S≤0.005%、P≤0.006%、余量为Fe；药芯成分按其重量百分比计：氟化物30-50%、大理石8-20%、镁石粉2-10%、铬铁30-50%、锰铁4-9%、硅铁4-8%、石墨4-7%、钒铁2-5%、铁粉为余量。

进一步地，氟化物为氟化钡、氟化锂中的一种或两种组合。

进一步地，药芯成分为：氟化物40-50%、大理石10-20%、镁石粉7-10%、铬铁30-50%、锰铁4-9%、硅铁4-8%、石墨5-7%、钒铁2-5%、铁粉为余量。

大多数氟化物的沸点温度均低于焊丝熔化时熔滴的表面温度，因此，堆焊时氟化物会在电弧区气化，形成动态气罩笼罩在焊丝端部，起到隔离空气的作用；为兼顾全位置堆焊适应性，选择氟化物以BaF2为主，同时添加一些萤石来调整熔渣的粘度，LiF不仅可以造气、造渣，而且有一定的稳弧和固氮作用。