CN111673310B - TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开TA1‑Cu‑Q345过渡层用焊丝，包括药芯和焊皮，其中药粉按质量百分比由以下组分组成：V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉5～10％，B粉5～10％，以上组分质量百分比之和为100％。该焊丝解决了TA1‑Cu‑Q345三层复合板无法直接熔焊对接的问题。本发明公开了该焊丝的制备方法与TA1侧过渡层焊缝TIG电弧的起弧位置。

Description

TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝及制备方法
技术领域
本发明属于金属材料焊接技术领域，具体涉及一种TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝，本发明还涉及该焊丝的制备方法与采用上述焊丝焊接 TA1-Cu-Q345过渡层焊缝时，TIG电弧在TA1-Cu界面的起弧位置。
背景技术
TA1-Cu-Q345复合板是一种通过爆炸焊接的方式制备的金属层状复合结构，Cu作为复合板的中间层材料，其加入可以有效提高复合板的结合强度。TA1-Cu-Q345复合板兼有TA1优异的耐腐蚀性能和Q345高强度特点，是石油化工行业理想的选择。已有的研究结果表明，TA1和Q345的主要合金元素Ti和Fe之间反应将生成脆性的Fe2Ti和FeTi金属间化合物，导致两者直接熔焊连接困难。由于Cu中间层的厚度一般较薄，在进行TA1-Cu-Q345 复合板对接焊接时，TA1和Q345母材将发生熔化、混合和反应，生成Fe-Ti 脆性相，导致复合板直接熔焊连接时出现开裂，从而限制了复合板的大规模工程应用。目前，关于TA1-Cu-Q345层状复合板的对接焊接，主要是通过搭接焊接方式，既通过增加TA1盖板结构，焊接时候TA1和TA1焊接，Q345 和Q345焊接，不进行过渡层的焊接。这种焊接方法工艺复杂，操作困难，难以实现工程化应用。因此，开发TA1-Cu-Q345过渡层用焊接材料，实现其直接熔焊连接，具有重要的工程实际意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝，解决了 TA1-Cu-Q345三层复合板无法直接熔焊对接的问题。
本发明的另一个目的是提供一种TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝的制备方法。
本发明还有另一个目的是提供采用上述焊丝焊接TA1-Cu-Q345三层金属复合板时的起弧位置。
本发明所采用的技术方案是，TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝，包括药芯和焊皮，其中药粉按质量百分比由以下组分组成：V粉40～50％，Co粉30～40％， Si粉5～10％，B粉5～10％，以上组分质量百分比之和为100％。
本发明的特征还在于，
V粉的纯度≥99.9％，Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目。
焊皮为紫铜带，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm。
药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在25～30wt％。
本发明所采用的第二个技术方案是，TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1：按质量百分比分别称取V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉 5～10％，B粉5～10％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤 2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm 孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。
本发明的特征还在于，
步骤1中，V粉的纯度≥99.9％，Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥ 99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目。
步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为 2.5h。
步骤3中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在25～30wt％。
本发明所采用的第三个技术方案是，采用上述的焊丝焊接TA1-Cu-Q345 三层金属复合板时的起弧位置，TA1侧过渡层焊缝焊接时TIG电弧在TA1-Cu 界面以上0～1.0mm处起弧。
本发明的有益效果是：
(1)本发明药芯焊丝直径比较小，丝径为1.2mm的药芯焊丝适用广泛，该药芯焊丝既可用于TIG焊，又可用于MIG焊；
(2)本发明药芯焊丝以V、Co、Si和B元素作为药芯焊丝中药粉的主要组元，对于直接熔焊连接TA1-Cu-Q345三层金属复合板，TA1侧过渡层材料的选择和应用至关重要。药芯焊丝药皮的主要成分为Cu，与中间Cu层之间可以实现良好的冶金连接。Cu与V、Co之间不生成金属间化合物。在焊接过程中，Si、B元素优先与合金粉末中的氧和工件表面的氧化物作用，生成低熔点的硼硅酸盐覆盖在表面，防止液态金属氧化，改善对基体的润湿能力。
(3)TA1-Cu-Q345三层金属复合板剥离出部分Cu层后，两侧各开不对称V形坡口，先用ERCuSi-Al焊丝焊接伸出的Cu层和Q345侧过渡层(TIG 焊接)，接着用ER50-6焊丝在Q345侧坡口焊接Q345层(MIG焊接)，再用本发明的药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层(TIG焊接)。要求过渡层焊接时，TIG电弧在TA1-Cu界面以上0～1.0mm处起弧。最后用ERTi-1焊丝焊接TA1层(TIG焊接)，所得焊接接头具有优良的强韧性；
(4)本发明药芯焊丝合金元素较少，制备工艺简单，便于进行大规模批量生产。
附图说明
图1是本发明TA1-Cu-Q345三层金属复合板过渡层焊缝焊接时TIG电弧起弧位置示意图；
图2为本发明实施案例2制备的药芯焊丝，在TA1-Cu-Q345三层金属复合板焊接时，TA1侧过渡层焊缝的扫描电镜低倍组织形貌图；
图3为本发明实施案例2制备的药芯焊丝，在TA1-Cu-Q345三层金属复合板焊接时，TA1侧过渡层与TA1焊缝的扫描电镜高倍微观组织形貌图；
图4为本发明实施案例2制备的药芯焊丝，在TA1-Cu-Q345三层金属复合板焊接时，TA1侧过渡层焊缝与TA1母材的扫描电镜高倍微观组织形貌图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝，包括药芯和焊皮，其中药粉按质量百分比由以下组分组成：V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉 5～10％，B粉5～10％，以上组分质量百分比之和为100％。
V粉的纯度≥99.9％，Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目。
焊皮为紫铜带，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm。
药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在25～30wt％。
该药芯焊丝中各组分的作用和功能如下：
Cu元素作为药芯焊丝的主要合金元素，由Cu-Ti二元相图可知，Cu元素和Ti元素反应生成多种Cu-Ti金属间化合物，其韧性优于Fe-Ti金属间化合物。由于Cu合金的熔点较低，采用所制备的药芯焊丝进行TA1一侧过渡层焊接时，可以有效降低焊接热输入，从而减少两侧TA1母材的大量熔化；
V元素作为药芯焊丝中药粉的主要组元，由Cu-V二元相图可知，Cu和 V之间不生成脆性的金属间化合物，焊缝主要以Cu基固溶体和V基固溶体为主，韧性较好。V与Ti之间焊接性接近，熔焊时生成塑韧性较好的连续固溶体；
Co元素作为药芯焊丝中药粉的另一个主要组元，由Co-Cu二元相图可知，Co与Cu之间不生成脆性的金属间化合物，焊缝主要以Cu基固溶体和 Co基固溶体为主，从而可以稀释焊缝中生成的Cu-Ti金属间化合物；
Si、B元素的加入，一方面作为脱氧剂和自熔剂增加基体的润湿性，另一方面通过弥散强化和固溶强化来提高焊缝的强度；
本发明还提供上述TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1：按质量百分比分别称取V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉 5～10％，B粉5～10％，以上组分质量百分比之和为100％；步骤1中，V粉的纯度≥99.9％，Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥ 99.9％，4种粉末的粒度均是200目。
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；步骤3中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在 25～30wt％。
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为2.5h。
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm 孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。
本发明还提供采用上述的焊丝焊接TA1-Cu-Q345三层金属复合板时的起弧位置，TA1侧过渡层焊缝焊接时TIG电弧在TA1-Cu界面以上0～1.0mm 处起弧。
实施例1
步骤1：按质量百分比分别称取V粉40％，Co粉40％，Si粉10％，B 粉10％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤1中，V粉的纯度≥99.9％，Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥ 99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目；
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤 2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；步骤3 中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为2.5h。
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm 孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。
其中，药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制为25wt％。
用实施例1制备的TA1-Cu-Q345三层金属复合板TA1侧过渡层焊接用药芯焊丝，配合ERTi-1焊丝(TA1层)，及ERCuSi-Al焊丝(Cu层、Q345 侧过渡层)和ER50-6焊丝(Q345层)焊接TA1-Cu-Q345三层复合板。焊接工艺为：TA1-Cu-Q345三层金属复合板剥离出部分Cu层后，两侧各开不对称V形坡口，先用ERCuSi-Al焊丝焊接伸出的Cu层和Q345侧过渡层(TIG 焊接)，接着用ER50-6焊丝在Q345侧坡口焊接Q345层(MIG焊接)，再用本发明的药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层(TIG焊接)。要求TA1 侧过渡层焊接时，TIG电弧在TA1-Cu界面处起弧(0mm)，过渡层焊缝起弧位置示意图如图1所示。Cu中间层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A， Q345侧过渡层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为130-180A，Q345层(ER50-6) 焊接电流为180-230A，TA1侧过渡层焊接电流为80-100A，TA1层(ERTi-1) 焊接电流为：100-120A。
经测试，焊接接头力学性能为：抗拉强度485MPa，断后延伸率9％。
实施例2
步骤1：按质量百分比分别称取V粉50％，Co粉30％，Si粉10％，B 粉10％，以上组分质量百分比之和为100％；步骤1中，V粉的纯度≥99.9％， Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目；
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；步骤3 中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为2.5h。
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm 孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。
其中，药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制为30wt％。
用实施例2制备的TA1-Cu-Q345三层金属复合板TA1侧过渡层焊接用药芯焊丝，配合ERTi-1焊丝(TA1层)，及ERCuSi-Al焊丝(Cu层、Q345 侧过渡层)和ER50-6焊丝(Q345层)焊接TA1-Cu-Q345三层复合板。焊接工艺为：TA1-Cu-Q345三层金属复合板剥离出部分Cu层后，两侧各开不对称V形坡口，先用ERCuSi-Al焊丝焊接伸出的Cu层和Q345侧过渡层(TIG 焊接)，接着用ER50-6焊丝在Q345侧坡口焊接Q345层(MIG焊接)，再用本发明的药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层(TIG焊接)。要求TA1 侧过渡层焊接时，TIG电弧在TA1-Cu界面以上1.0mm处起弧。Cu中间层 (ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A，Q345侧过渡层(ERCuSi-Al焊丝) 焊接电流为130-180A，Q345层(ER50-6)焊接电流为180-230A，TA1侧过渡层焊接电流为80-100A，TA1层(ERTi-1)焊接电流为：100-120A。
经测试，焊接接头力学性能为：抗拉强度545MPa，断后延伸率18％。
实施例2制备得到的药芯焊丝焊接TA1-Cu-Q345三层金属复合板TA1 侧过渡层焊缝的扫描电镜低倍组织见图2所示，图3是TA1侧过渡层焊缝与 TA1焊缝的扫描电镜高倍微观组织形貌，图4是TA1侧过渡层焊缝与TA1 母材的扫描电镜高倍微观组织形貌。从低倍扫描电镜图片上可以看出，TA1 侧过渡层焊缝与底部Cu、两侧TA1之间衔接良好，无宏观裂纹等焊接缺陷。从高倍扫描电镜图片可以看出，TA1侧过渡层焊缝与TA1焊缝、TA1母材之间以熔合线隔开，熔合线清晰，熔合线附近未发现裂纹、气孔等常见缺陷。
实施例3
步骤1：按质量百分比分别称取V粉45％，Co粉40％，Si粉5％，B粉 10％，以上组分质量百分比之和为100％；步骤1中，V粉的纯度≥99.9％， Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目；
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤 2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；步骤3 中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为2.5h。
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm 孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。
其中，药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制为26wt％。
用实施例3制备的TA1-Cu-Q345三层金属复合板TA1侧过渡层焊接用药芯焊丝，配合ERTi-1焊丝(TA1层)，及ERCuSi-Al焊丝(Cu层、Q345 侧过渡层)和ER50-6焊丝(Q345层)焊接TA1-Cu-Q345三层复合板。焊接工艺为：TA1-Cu-Q345三层金属复合板剥离出部分Cu层后，两侧各开不对称V形坡口，先用ERCuSi-Al焊丝焊接伸出的Cu层和Q345侧过渡层(TIG 焊接)，接着用ER50-6焊丝在Q345侧坡口焊接Q345层(MIG焊接)，再用本发明的药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层(TIG焊接)。要求TA1 侧过渡层焊接时，TIG电弧在TA1-Cu界面以上0.5mm处起弧。Cu中间层 (ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A，Q345侧过渡层(ERCuSi-Al焊丝) 焊接电流为130-180A，Q345层(ER50-6)焊接电流为180-230A，TA1侧过渡层焊接电流为80-100A，TA1层(ERTi-1)焊接电流为：100-120A。
经测试，焊接接头力学性能为：抗拉强490MPa，断后延伸率7％。
实施例4
步骤1：按质量百分比分别称取V粉50％，Co粉35％，Si粉10％，B 粉5％，以上组分质量百分比之和为100％；步骤1中，V粉的纯度≥99.9％， Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目；
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤 2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；步骤3 中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为2.5h。
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm 孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。
其中，药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制为27wt％。
用实施例3制备的TA1-Cu-Q345三层金属复合板TA1侧过渡层焊接用药芯焊丝，配合ERTi-1焊丝(TA1层)，及ERCuSi-Al焊丝(Cu层、Q345 侧过渡层)和ER50-6焊丝(Q345层)焊接TA1-Cu-Q345三层复合板。焊接工艺为：TA1-Cu-Q345三层金属复合板剥离出部分Cu层后，两侧各开不对称V形坡口，先用ERCuSi-Al焊丝焊接伸出的Cu层和Q345侧过渡层(TIG 焊接)，接着用ER50-6焊丝在Q345侧坡口焊接Q345层(MIG焊接)，再用本发明的药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层(TIG焊接)。要求TA1 侧过渡层焊接时，TIG电弧在TA1-Cu界面以上0.7mm处起弧。Cu中间层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A，Q345侧过渡层(ERCuSi-Al焊丝) 焊接电流为130-180A，Q345层(ER50-6)焊接电流为180-230A，TA1侧过渡层焊接电流为80-100A，TA1层(ERTi-1)焊接电流为：100-120A。
经测试，焊接接头力学性能为：抗拉强度515MPa，断后延伸率10％。
实施例5
步骤1：按质量百分比分别称取V粉45％，Co粉40％，Si粉8％，B粉 7％，以上组分质量百分比之和为100％；步骤1中，V粉的纯度≥99.9％， Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目；
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤 2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；步骤3 中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm， 2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为2.5h。
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm 孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。
其中，药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制为25wt％。
用实施例5制备的TA1-Cu-Q345三层金属复合板TA1侧过渡层焊接用药芯焊丝，配合ERTi-1焊丝(TA1层)，及ERCuSi-Al焊丝(Cu层、Q345 侧过渡层)和ER50-6焊丝(Q345层)焊接TA1-Cu-Q345三层复合板。焊接工艺为：TA1-Cu-Q345三层金属复合板剥离出部分Cu层后，两侧各开不对称V形坡口，先用ERCuSi-Al焊丝焊接伸出的Cu层和Q345侧过渡层(TIG 焊接)，接着用ER50-6焊丝在Q345侧坡口焊接Q345层(MIG焊接)，再用本发明的药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层(TIG焊接)。要求TA1 侧过渡层焊接时，TIG电弧在TA1-Cu界面以上0.2mm处起弧。Cu中间层 (ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A，Q345侧过渡层(ERCuSi-Al焊丝) 焊接电流为130-180A，Q345层(ER50-6)焊接电流为180-230A，TA1侧过渡层焊接电流为80-100A，TA1层(ERTi-1)焊接电流为：100-120A。
经测试，焊接接头力学性能为：抗拉强度484MPa，断后延伸率13％。
经优化在药芯焊丝药粉填充率控制在25％～30％时，质量百分比为50％的V粉、30％的Co粉、10％的Si粉和10％的B粉的情况下，焊接TA1-Cu-Q345 三层金属复合板TA1侧过渡层可以得到成型效果最好、缺陷最少及力学性能较好的焊缝。TA1-Cu-Q345三层金属复合板，TA1侧过渡层焊接时TIG电弧在TA1-Cu界面以上1mm处起弧，所得焊接接头具有优良的强韧性。

Claims (2)

1.TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝，其特征在于，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉5～10％，B粉5～10％，以上组分质量百分比之和为100％；
V粉的纯度≥99.9％，Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目；
焊皮由紫铜带制成，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；
药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在25～30wt％。
2.TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：按质量百分比分别称取V粉40～50％，Co粉30～40％，Si粉5～10％，B粉5～10％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2：将步骤1称取的V粉、Co粉、Si粉和B粉，置于真空加热炉内加热、保温，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合；
步骤3：采用酒精去除紫铜带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在紫铜带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；
步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次换至2.4mm，2.2mm，2.1mm，2.0mm，1.9mm，1.8mm，1.7mm，1.6mm，1.5mm进行拉拔；
步骤5：对步骤4制备的药芯焊丝，在真空热处理炉中进行热处理；
步骤6：对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.25mm、1.2mm孔径的模具拉拔，最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm；
步骤7：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用；
步骤1中，V粉的纯度≥99.9％，Co粉的纯度≥99.9％，Si粉的纯度≥99.9％，B粉的纯度≥99.9％，4种粉末的粒度均是200目；
步骤2中，真空加热炉内加热温度为180℃，保温时间为2h；混粉机中混合时间为40min；步骤5中，热处理的加热温度为480℃，热处理时间为2.5h；
步骤3中，紫铜带厚度0.3mm，宽度7mm；药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在25～30wt％。
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