CN102941422B - 一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝，包括SPCC?SD冷轧低碳钢钢带以及焊丝药芯，所述焊丝药芯中含有组成成分的重量百分比为：TiO2：40％～50％、SiO2：5％～10％、Al2O3：1％～5％、余量为合金粉。所述合金粉包括如下占焊丝药芯总重量的百分比的成分，金属锰：10％~20％、硅铁合金：1％～5％、钛铁合金：0.5％～2.5％、镁铝合金：1％～5％，余量为铁粉。本发明主要适用于陶瓷衬垫焊接使用。本发明通过提高焊丝Mn、Si含量，提高焊丝脱氧能力，减少焊缝金属中的氧化物夹杂，同时加入钛铁合金，细化晶粒，达到提高焊丝塑性、韧性。

Description

一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝
技术领域
本发明属于焊接材料制备技术领域，尤其是涉及一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝。
背景技术
陶瓷衬垫是目前广泛应用的单面焊双面成形的衬垫材料，船厂在船板焊接中，大量采用陶瓷衬垫与药芯焊丝配合焊接。
陶瓷衬垫与药芯焊丝配合使用背面无需清根、打磨，焊缝成形美观，解决了特殊位置难以进行碳弧气刨清根和清根费时、费力以及碳弧气刨时增碳、焊缝韧性差的问题；药芯焊丝焊接可以实时观察焊缝熔合情况，避免产生焊接缺陷；同时熔敷速度快，生产效率高，气渣联合保护，工艺性能好，飞溅少，焊缝成形美观。也节省了材料、电力、场地、工作量和缩短了工期等。
目前较为常用的药芯焊丝E501T-1(E71T-1)均属钛型药芯焊丝，它的药粉是以酸性氧化物为主，在熔池反应中，与药粉中的脱氧剂，达到氧化还原的平衡。陶瓷衬垫主要是由二氧化硅和三氧化二铝组成。陶瓷衬垫在与药芯焊丝配合使用，第一道打底焊时，电弧会直接作用到陶瓷衬垫上，陶瓷衬垫中的二氧化硅和三氧化二铝会进入到熔池反应中，使熔池反应中的氧化物增多，打破了氧化还原反应的平衡，增加了熔敷金属中的夹杂物。使焊缝塑性、韧性下降，增大了裂纹倾向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够保证焊缝具有优异的力学性能，塑性、韧性指标得到明显提高的与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝。
本发明的技术方案是一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝，包括SPCC-SD冷轧低碳钢钢带以及焊丝药芯，焊丝药芯占焊丝总质量的10％～20％，所述焊丝药芯中含有组成成分的重量百分比为：TiO2：40％～50％、SiO2：5％～10％、Al2O3：1％～5％、余量为合金粉。
优选的，所述合金粉包括如下占焊丝药芯总重量的百分比的成分，金属锰：10％～20％、硅铁合金：1％～5％、钛铁合金：0.5％～2.5％、镁铝合金：1％～5％，余量为铁粉。
优选的，所述硅铁合金的含硅量为74％～80％。
优选的，所述硅铁合金的型号为FeSi75。
优选的，所述钛铁合金中含钛量为25％～35％。
优选的，所述钛铁合金的型号为FeTi30。
优选的，所述镁铝合金中镁的含量为50％、铝的含量为50％。
本发明的优点及效果：所述与陶瓷衬垫配合使用的专用药芯焊丝主要适用于陶瓷衬垫焊接使用。由于陶瓷衬垫主要是由二氧化硅和三氧化二铝组成，焊接时氧化物夹杂增多，此焊丝通过提高焊丝Mn、Si含量，提高焊丝脱氧能力，减少焊缝金属中的氧化物夹杂，同时加入钛铁合金，细化晶粒，达到提高焊丝塑性、韧性。
具体实施方式
为了理解本发明，下面通过具体的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝，包括SPCC-SD冷轧低碳钢钢带以及焊丝药芯，焊丝药芯占焊丝总质量的10％，所述焊丝药芯中含有组成成分的重量百分比为：TiO2：45％、SiO2：8％、Al2O3：3％、金属锰：19％、硅铁合金：5％、钛铁合金：2％、镁铝合金：4％，余量为铁粉。所述硅铁合金的型号为FeSi75，含硅量为74％～80％；所述钛铁合金的型号为FeTi30，含钛量为25％～35％；所述镁铝合金中镁的含量为50％、铝的含量为50％。
焊丝熔敷金属成分检测，其重量百分比为C：0.042％、Mn：1.44％、硅0.49％、S：0.006％、P：0.008％、余量为Fe。
所述气保护药芯焊丝主要适用于与陶瓷衬垫配合使用，夹杂物明显减少，晶粒细化，-20℃冲击韧性可以达到150J以上，抗裂性能得到明显提高。
实施例二
一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝，包括SPCC-SD冷轧低碳钢钢带以及焊丝药芯，焊丝药芯占焊丝总质量的15％，所述焊丝药芯中含有组成成分的重量百分比为：TiO2：40％、SiO2：9％、Al2O3：5％、金属锰：20％、硅铁合金：2％、钛铁合金：0.5％、镁铝合金：2％，余量为铁粉。所述硅铁合金的型号为FeSi75，含硅量为74％～80％；所述钛铁合金的型号为FeTi30，含钛量为25％～35％；所述镁铝合金中镁的含量为50％、铝的含量为50％。
焊丝熔敷金属成分检测，其重量百分比为C：0.039％、Mn：1.48％、硅0.35％、S：0.006％、P：0.009％、余量为Fe。
所述气保护药芯焊丝主要适用于与陶瓷衬垫配合使用，夹杂物明显减少，晶粒细化，-20℃冲击韧性可以达到150J以上，抗裂性能得到明显提高。
实施例三
一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝，包括SPCC-SD冷轧低碳钢钢带以及焊丝药芯，焊丝药芯占焊丝总质量的20％，所述焊丝药芯中含有组成成分的重量百分比为：TiO2：50％、SiO2：6％、Al2O3：1％、金属锰：15％、硅铁合金：5％、钛铁合金：2.5％、镁铝合金：5％，余量为铁粉。所述硅铁合金的型号为FeSi75，含硅量为74％～80％；所述钛铁合金的型号为FeTi30，含钛量为25％～35％；所述镁铝合金中镁的含量为50％、铝的含量为50％。
焊丝熔敷金属成分检测，其重量百分比为C：0.045％、Mn：1.38％、硅0.47％、S：0.007％、P：0.009％、余量为Fe。
所述气保护药芯焊丝主要适用于与陶瓷衬垫配合使用，夹杂物明显减少，晶粒细化，-20℃冲击韧性可以达到150J以上，抗裂性能得到明显提高。所述气保护药芯焊丝主要适用于与陶瓷衬垫配合使用，夹杂物明显减少，晶粒细化，-20℃冲击韧性可以达到150J以上，抗裂性能得到明显提高。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种与陶瓷衬垫配合使用的气保护药芯焊丝，其特征在于：包括SPCC-SD冷轧低碳钢钢带以及焊丝药芯，焊丝药芯占焊丝总质量的10％，所述焊丝药芯中含有组成成分的重量百分比为：TiO2：45％、SiO2：8％、Al2O3：3％、金属锰：19％、硅铁合金：5％、钛铁合金：2％、镁铝合金：4％，余量为铁粉，所述硅铁合金的型号为FeSi75，含硅量为74％～80％，所述钛铁合金的型号为FeTi30，含钛量为25％～35％，所述镁铝合金中镁的含量为50％、铝的含量为50％。
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