[发明专利]一种药芯材料和含该药芯材料的焊丝及该焊丝的制作方法

说明书

本发明公开了一种药芯材料，包括以下质量份数的原料：金红石10‑30份、石英2‑6份、冰晶石1‑4份、氟化物1‑2份、稀土铌1‑3份、铝镁粉2‑6份、钒土2‑4份，低碳锰3‑5份，特氟龙0.3‑1份，稀土锶1‑6份。本发明还提供一种含上述药芯材料的高塑高韧焊丝和该高塑高韧焊丝的制作方法。本发明高塑高韧焊丝具有晶粒细小，在一定体积内的晶粒数目多，在同样塑性变形量下，变形分散在更多的晶粒内进行，所以可以获得熔敷金属具有高塑性和高韧性，可以承受较高强度的变形。

技术领域

本发明涉及焊材技术领域，具体涉及一种药芯材料和含该药芯材料的焊丝及该焊丝的制作方法。

背景技术

随着海洋工程及高层建筑开始大量采用以钢结构为主的设计理念，对于以焊接为主的建设工程对焊接材料的需求越来越多，但由于海洋和高层建筑的特殊性，对焊接材料要求必须具有高塑性、高韧性，以免在发生自然灾害时减少损坏程度。但是目前能满足于海洋及高层钢结构建筑使用焊接材料偏少，无法满足市场要求。

焊接材料的塑性和韧性通常一起提出，这是因为韧性指的是材料从受力到断裂的过程所吸收的能量，使材料发生断裂消耗的能量越大，韧性越好。消耗能量意味着体系外要对材料做功，则表示需要有力和位移(形变)。所以韧性好的材料具有好的塑性。晶粒越细，在一定体积内的晶粒数目多，则在同样塑性变形量下，变形分散在更多的晶粒内进行，变形较均匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力集中引起的开裂机会较少，有可能在断裂之前承受较大的变形量，既表现出较高的塑性。细晶粒金属中，裂纹不易萌生(应力集中少)，也不宜传播(晶界曲折多)，因而在断裂过程中吸收了更多能量，表现出较高的韧性。但是目前市场供应的焊接材料普遍存在强度较高，但塑性和韧性较差，在自然灾害来临时易造成结构件断裂的情况发生。现有技术中海洋工程建设、高层钢结构建筑普遍采用高塑性、高韧性的钢铁材料，因此需要研制一种新的药芯材料组份，来制作出高塑高韧焊丝，来有效提高焊接材料熔敷金属的韧性和塑性，与海洋工程、高层建筑用高塑高韧钢材相匹配。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种药芯材料和含该药芯材料的焊丝及该焊丝的制作方法，来提高焊接材料熔敷金属的韧性和塑性，与海洋工程、高层建筑用高塑高韧钢材相匹配。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于焊丝的药芯材料，其特征在于，包括以下质量份数的原料：金红石10-30份、石英2-6份、冰晶石1-4份、氟化物1-2份、稀土铌1-3份、铝镁粉2-6份、钒土2-4份，低碳锰3-5份，特氟龙0.3-1份，稀土锶1-6份。

优选地，所述特氟龙为0.5-0.8份。

优选地，所述稀土锶为2-5份。

优选地，所述氟化物为氟化钠、氟化钾和氟化镁中的至少一种。

本发明还提供一种包含上述药芯材料的高塑高韧焊丝，所述焊丝包括药皮和药芯，所述药芯由上述药芯材料制成。

优选地，所述药芯在所述药皮内腔内的填充系数为14％-16％。

本发明还提供一种上述高塑高韧焊丝的制作方法，包含如下步骤：

(1)将药芯材料各组份分别称重后混合、充分搅拌，烘干，得配方药粉待用；

(2)合金钢外皮纵剪、清洗，然后轧U型槽，将步骤(1)所述药粉加入U型槽中，然后闭合、减径、拉丝、收线，即得所述高塑高韧焊丝。

优选地，所述所述步骤(1)烘干温度为850-920℃，烘干时间10-12h。