CN102328156B

CN102328156B - 一种还原钛铁矿型药芯焊丝

Info

Publication number: CN102328156B
Application number: CN 201110248183
Authority: CN
Inventors: 吴光辉; 吕奎清
Original assignee: Wuhan Tiemiao Welding Materials Co Ltd
Current assignee: Wuhan Tiemiao Welding Materials Co Ltd
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: CN102328156A

Abstract

本发明涉及一种还原钛铁矿型药芯焊丝，包括碳钢外皮和药芯，组成质量％为：碳钢外皮75％-88％，药芯12％-25％，所述药芯各成分质量％如下：还原钛铁矿25-45％；金红石3-15％；石英6-30％；低碳锰铁3-20％；萤石1-10％；氧化铝1-10％；铝镁合金0.1-15％；硅铁0.1-10％；钛铁0.05-6％；余量为铁粉。本发明提供的还原钛铁矿型药芯焊丝，其药芯质量占焊丝总质量％为12％-25％，在药芯焊丝制造中创新采用还原钛铁矿作为原材料，以形成一种新的还原钛铁矿型药芯焊丝，所获得熔敷金属及焊接接头具有优良的低温冲击韧性，屈服强度≥375MPa；抗拉强度≥480MPa；伸长率≥22％；-20℃条件下，Akv≥47J。

Description

一种还原钛铁矿型药芯焊丝

技术领域

本发明涉及一种金属焊接用焊接材料，特别涉及一种还原钛铁矿型药芯焊丝。

背景技术

药芯焊丝具有良好的焊接工艺性能及焊接效率，在造船、桥梁、钢结构等行业得到越来越广泛的应用，与焊条类似，药芯焊丝由药粉和钢皮组成，钢皮在外，药粉在内，药粉由多种原材料组合而成。这些原材料的组合(即配方)最终决定了该药芯焊丝的力学性能，是药芯焊丝生产的核心技术。当前应用最多的480MPa级药芯焊丝通常都是金红石型。金红石型药芯焊丝使用大量的金红石，而我国缺乏该种矿产资源。我国具有丰富的钛铁矿资源，通过简单的工艺处理形成还原钛铁矿，可作为药芯焊丝的药粉原料，故成本比较低廉。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种还原钛铁矿型药芯焊丝，以使该药芯焊丝力学性能满足金红石型药芯焊丝性能要求。

为达到上述目的，本发明提供一种还原钛铁矿型药芯焊丝，所述还原钛铁矿型药芯焊丝包括碳钢外皮和药芯，组成质量％为：碳钢外皮75％-88％，药芯12％-25％，特征在于，所述药芯各成分质量％如下：还原钛铁矿25-45％；金红石3-15％；石英6-30％；低碳锰铁3-20％；萤石1-10％；氧化铝1-10％；铝镁合金0.1-15％；硅铁0.1-10％；钛铁0.05-6％；余量为铁粉。

优选地，上述药芯各成分占焊丝总质量％如下：还原钛铁矿3-11.25％；金红石0.36-3.75％；石英0.72-7.5％；低碳锰铁0.75-5％；萤石0.12-2.5％；氧化铝0.12-2.5％；铝镁合金0.012-3.75％；硅铁0.012-2.5％；钛铁0.006-1.5％；余量为铁粉。

优选地，上述还原钛铁矿各化学成分的质量％为：二氧化钛40-85％，氧化铁或氧化亚铁5-20％，还原铁粉10-40％，其他杂质元素不超过1％。

优选地，上述硅铁各化学成分的质量％为：Si≥35％，余量为铁及低于0.05％的杂质元素S、P。

优选地，上述钛铁各化学成分的质量百分比为：Ti≥20％，余量为铁及低于0.05％的杂质元素S、P。

为保证药芯焊丝性能达到金红石型药芯焊丝性能要求，本发明采用还原钛铁矿取代或部分取代金红石，在保证具有良好的焊接工艺性前提下，经过试验，确定采取：Al-Mg-Ti-Si-Mn联合脱氧方式，Al、Mg、Ti、Si、Mn来源于铝镁合金、钛铁、硅铁、低碳锰铁。其原理是：铝、镁、钛、硅、锰与氧元素的亲和力大于铁，优先与氧发生氧化反应，减少铁的氧化，同时有部分硅、锰作为合金成分过渡到焊缝中，从而确保焊缝金属力学性能达到金红石型药芯焊丝要求。

本发明具有以下优点：

本发明所提供的还原钛铁矿型药芯焊丝，具有成本低廉，原材料易于供应的特点；

本发明所提供的还原钛铁矿型药芯焊丝，具有全新的渣系，即还原钛铁矿型；

本发明所提供的的还原钛铁矿型药芯焊丝，具有优良的焊接工艺性能，熔敷金属和焊接接头综合性能：屈服强度≥375MPa；抗拉强度≥480MPa；伸长率≥22％；在-20℃条件下，Akv≥47J。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例药芯焊丝及其对比例药芯焊丝配方见表1，钢皮为SPCC钢带，采用常规药芯焊丝制造工艺；表2所示为实施例及其对比例药芯焊丝熔敷金属的化学成分与力学性能。

从以下表1及表2所示实施例与其对比例的药芯焊丝配方及药芯焊丝熔敷金属的化学成分可以得出：本发明的药芯焊丝熔敷金属和焊接接头综合性能：屈服强度≥375MPa；抗拉强度≥480MPa；伸长率≥22％；-20℃条件下，Akv≥47J；具有良好的全位置焊接工艺性能，脱渣优良，可与金红石型药芯焊丝相媲美。

表1药芯焊丝配方对比表(质量百分比％)

表2熔敷金属的化学成分与力学性能

以上仅为本发明所列举的较佳实施例，并非用以限制本发明的保护范围，所属技术领域中的普通技术人员运用本发明所作的等效修饰或变化，均同理应属于本发明的专利保护范围。

Claims

1.一种还原钛铁矿型药芯焊丝，包括碳钢外皮和药芯，组成质量%为：碳钢外皮75%- 88%，药芯12%-25%，特征在于，所述药芯各成分质量%如下：还原钛铁矿25-45%；金红石3-15%；石英6-30%；低碳锰铁3-20%；萤石1-10%；氧化铝1-10%；铝镁合金0.1-15%；硅铁0.1-10%；钛铁0.05-6%；余量为铁粉；

其中，所述还原钛铁矿各化学成分的质量%为：二氧化钛40-85%，氧化铁或氧化亚铁5-20%，还原铁粉10-40%，其他杂质元素不超过1%。

2.如权利要求1所述的还原钛铁矿型药芯焊丝，其特征在于，所述硅铁各化学成分的质量%为：Si≥35%，余量为铁及低于0.05%的杂质元素S、P。

3.如权利要求1所述的还原钛铁矿型药芯焊丝，其特征在于，所述钛铁各化学成分的质量%为：Ti≥20%，余量为铁及低于0.05%的杂质元素S、P。