CN113427167B - TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法 - Google Patents
TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113427167B CN113427167B CN202110714889.XA CN202110714889A CN113427167B CN 113427167 B CN113427167 B CN 113427167B CN 202110714889 A CN202110714889 A CN 202110714889A CN 113427167 B CN113427167 B CN 113427167B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- flux
- welding
- wire
- cored
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种TA1‑Cu‑Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法,该焊丝包括药芯和包裹在药芯外侧的焊皮,其中药粉按质量百分比由以下组分组成:Cu粉30~40%,Ag粉30~40%,Si粉10~20%,B粉10~20%,以上组分质量百分比之和为100%。该焊丝解决了TA1‑Cu‑Q235三层复合板无法直接熔焊对接的问题。其制备方法为:按照上述配比称量各原料,将Cu粉、Ag粉、Si粉和B粉混合后烘干,然后纯镍带包裹,拉拔即得。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。
Description
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-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法。
背景技术
TA1-Q235复合板是一种通过爆炸焊接的方式制备的双金属层状复合结构,兼有TA1优异的耐腐蚀性能和Q235高强度特点。实现其在压力容器的应用,既能满足压力容器承载能力的要求,又能解决TA1-Q235金属层状复合板不易直接熔焊连接的问题。已有的研究结果表明,TA1和Q235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。目前,关于TA1-Q235层状复合板的对接焊接主要是通过搭接焊接方式,既通过增加盖板结构,焊接时候TA1和TA1焊接,Q235和Q235焊接,不进行中间层的焊接。这种焊接方法工艺复杂,操作困难,因此难以实现工程化应用。
在TA1-Q235双金属复合板的制备过程中,局部添加Cu中间层,制备TA1-Cu-Q235三层金属复合板结构。局部Cu层的加入可以防止TA1-Q235复合板对接焊接过程中Fe2Ti和FeTi金属间化合物的生成。
TA1-Cu-Q235三层金属复合板,TA1侧主要作用是耐腐蚀,Q235侧主要作用是承受载荷。因此,在进行TA1-Cu-Q235三层金属复合板对接焊接时,Q235侧焊缝主要的技术指标是高强度以及与周围焊缝(Q235焊缝和Cu焊缝)的冶金结合。已有的研究结果表明,当采用常规的钢焊丝进行Q235侧过渡层焊接时,焊缝中存在较多的Cu、Fe元素。Cu和Fe之间的相互固溶度较低,熔焊时易出现裂纹。因此,开发TA1-Cu-Q235三层金属复合板对接焊接时钢侧过渡层焊接材料,提高复合板对接接头的强度,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-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法,解决了TA1-Cu-Q235三层复合板无法直接熔焊对接的问题。
本发明采用如下技术方案来实现的:
TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝,包括药芯和包裹在药芯外侧的焊皮,其中药粉按质量百分比由以下组分组成:Cu粉30~40%,Ag粉30~40%,Si粉10~20%,B粉10~20%。
本发明进一步的改进在于,Cu粉的纯度≥99.9%,Ag粉的纯度≥99.9%,Si粉的纯度≥99.9%,B粉的纯度≥99.9%,4种金属粉的粒度均是200目。
本发明进一步的改进在于,焊皮为纯镍带,纯镍带厚度0.3mm,宽度7mm。
本发明进一步的改进在于,药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在20~25wt%。
TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:按质量百分比分别称取Cu粉30~40%,Ag粉30~40%,Si粉10~20%,B粉10~20%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag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:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,将磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,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、1.2mm孔径的磨具拉拔,最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm。
本发明进一步的改进在于,还包括以下步骤:
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。
本发明进一步的改进在于,步骤1中,Cu粉的纯度≥99.9%,Ag粉的纯度≥99.9%,Si粉的纯度≥99.9%,B粉的纯度≥99.9%,4种金属粉的粒度均是200目。
本发明进一步的改进在于,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50min;步骤5中,热处理的加热温度为500℃,保温时间为2h。
本发明进一步的改进在于,药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在20~25wt%。
本发明至少具有如下有益的技术效果:
(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)Cu、Ag、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-Q235三层金属复合板,Q235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Ni。从冶金反应产物考虑,Ni元素与Cu之间可以形成固溶体,Ni是钢的强化元素之一。以Ni元素为Q235侧焊缝的主要合金元素,可以保证Q235焊缝和复合板Cu中间层之间的强韧性结合。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-Q235三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,再用本发明的药芯焊丝焊接Q235侧过渡层,接着用ER50-6焊丝在Q345侧坡口焊接Q345层,然后用Cu基药芯焊丝(专利申请号201911198835.1)在TA1侧坡口处焊接过渡层。最后用ERTi-1焊丝焊接TA1层,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为实施案例2制备的药芯焊丝,在TA1-Cu-Q235三层金属复合板焊接时,Q235侧过渡层焊缝与Q235焊缝的扫描电镜低倍微观组织形貌图;
图2为实施案例2制备的药芯焊丝,在TA1-Cu-Q235三层金属复合板焊接时,Q235侧过渡层的扫描电镜高倍微观组织形貌图;
图3为实施案例2制备的药芯焊丝,焊接TA1-Cu-Q235三层金属复合板所获得的接头拉伸试样的扫描电镜断口形貌图。
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。
本发明提供的TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝,包括药芯和包裹在药芯外侧的焊皮,其中药粉按质量百分比由以下组分组成:Cu粉30~40%,Ag粉30~40%,Si粉10~20%,B粉10~20%,以上组分质量百分比之和为100%。
Cu粉的纯度≥99.9%,Ag粉的纯度≥99.9%,Si粉的纯度≥99.9%,B粉的纯度≥99.9%,4种金属粉的粒度均是200目。
焊皮为纯镍带,纯镍带厚度0.3mm,宽度7mm。
药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在20~25wt%。
该药芯焊丝中各组分的作用和功能如下:
Ni元素作为药芯焊丝的主要合金元素,Ni与Cu焊接性较好,可以生成无限固溶体,塑韧性好。Ni与Fe可以无限互溶。Ni还是Fe的强化元素,当Fe中添加Ni元素后,不仅强度提高,塑韧性也显著提高。因此,当Q235侧过渡层焊缝以Ni元素为主时,可以有效改善与Q235焊缝和中间Cu层之间的结合强度,从而可以保证TA1-Cu-Q235三层复合板接头的承载要求;
Cu元素作为药芯焊丝中药粉的主要组元,由于Cu合金的熔点较低,采用所制备的药芯焊丝进行Q235侧过渡层焊接时,可以有效降低焊接热输入,从而减少中间Cu层母材的大量熔化;
Ag元素作为药芯焊丝中药粉的主要组元,由于Ag元素和Cu元素反应可以形成塑韧性较好的共晶组织,这些共晶组织的形成也可以降低焊丝的熔点;Ag元素与Ni元素不生成脆性的金属间化合物,而以Ag基固溶体和Ni基固溶体为主;
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-Q235钢侧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Cu粉30~40%,Ag粉30~40%,Si粉10~20%,B粉10~20%,以上组分质量百分比之和为100%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag粉、Si粉和B粉,置于真空加热炉内加热、保温,加热温度为180℃,保温时间为2h,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,混合时间为50min;
步骤3:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,将磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,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,加热温度为500℃,保温时间为2h;
步骤6:对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.2mm孔径的磨具拉拔,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,Cu粉的纯度≥99.9%,Ag粉的纯度≥99.9%,Si粉的纯度≥99.9%,B粉的纯度≥99.9%,4种金属粉的粒度均是200目;药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在20~25wt%。
实施例1
步骤1:按质量百分比分别称取Cu粉40%,Ag粉30%,Si粉15%,B粉15%,以上组分质量百分比之和为100%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag粉、Si粉和B粉,将其置于真空加热炉内加热,加热温度为180℃,保温时间为2h,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,混合时间为50min;
步骤3:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,1.9mm,1.8mm,1.7mm,1.6mm,1.5mm;
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,加热温度为500℃,保温时间为2h;
步骤6:对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.2mm孔径的磨具拉拔,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。
用实施例1制备的TA1-Cu-Q235三层金属复合板Q235侧过渡层焊接用药芯焊丝,配合ERCuSi-Al焊丝(Cu层)、ER50-6焊丝(Q345层)、Cu基药芯焊丝(TA1侧过渡层)和ERTi-1焊丝(TA1层)焊接TA1-Cu-Q235三层复合板。焊接工艺为:TA1-Cu-Q235三层金属复合板,剥离出部分Cu层,两侧分别开不对称的V形坡口。首先用ERCuSi-Al焊丝焊接中间层Cu,接着用本发明的药芯焊丝焊接Q235侧过渡层,再用ER50-6焊丝焊接Q345层。Q235层焊完后,将复合板翻转,用Cu基药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层,最后用ERTi-1焊丝焊接TA1层。Cu中间层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A,Q235侧过渡层(本发明药芯焊丝)焊接电流为120-160A,Q235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423MPa,断后延伸率12%。
实施例2
步骤1:按质量百分比分别称取Cu粉30%,Ag粉40%,Si粉15%,B粉15%,以上组分质量百分比之和为100%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag粉、Si粉和B粉,将其置于真空加热炉内加热,加热温度为180℃,保温时间为2h,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,混合时间为50min;
步骤3:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,1.9mm,1.8mm,1.7mm,1.6mm,1.5mm;
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,加热温度为500℃,保温时间为2h;
步骤6:对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.2mm孔径的磨具拉拔,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。
用实施例2制备的TA1-Cu-Q235三层金属复合板Q235侧过渡层焊接用药芯焊丝,配合ERCuSi-Al焊丝(Cu层)、ER50-6焊丝(Q345层)、Cu基药芯焊丝(TA1侧过渡层)和ERTi-1焊丝(TA1层)焊接TA1-Cu-Q235三层复合板。焊接工艺为:TA1-Cu-Q235三层金属复合板,剥离出部分Cu层,两侧分别开不对称的V形坡口。首先用ERCuSi-Al焊丝焊接中间层Cu,接着用本发明的药芯焊丝焊接Q235侧过渡层,再用ER50-6焊丝焊接Q345层。Q235层焊完后,将复合板翻转,用Cu基药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层,最后用ERTi-1焊丝焊接TA1层。Cu中间层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A,Q235侧过渡层(本发明药芯焊丝)焊接电流为120-160A,Q235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451MPa,断后延伸率16%。
实施例2制备得到的药芯焊丝焊接TA1-Cu-Q235三层金属复合板,Q235侧过渡层焊缝与Q235焊缝界面的扫描电镜低倍组织见图1所示,图2是Q235侧过渡层焊缝的扫描电镜高倍微观组织形貌,图3是TA1-Cu-Q235对接接头拉伸断口形貌。从低倍扫描电镜图片上可以看出,Q235侧过渡层焊缝与Q235焊缝之间衔接良好,无宏观裂纹等焊接缺陷。从高倍扫描电镜图片可以看出,Q235侧过渡层焊缝中存在Cu基固溶体和Ag基固溶体;从断口形貌可以看出,Q235侧焊缝断口以韧窝形貌为主,强韧性较好。
实施例3
步骤1:按质量百分比分别称取Cu粉35%,Ag粉35%,Si粉20%,B粉10%,以上组分质量百分比之和为100%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag粉、Si粉和B粉,将其置于真空加热炉内加热,加热温度为180℃,保温时间为2h,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,混合时间为50min;
步骤3:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,1.9mm,1.8mm,1.7mm,1.6mm,1.5mm;
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,加热温度为500℃,保温时间为2h;
步骤6:对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.2mm孔径的磨具拉拔,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。
用实施例3制备的TA1-Cu-Q235三层金属复合板Q235侧过渡层焊接用药芯焊丝,配合ERCuSi-Al焊丝(Cu层)、ER50-6焊丝(Q345层)、Cu基药芯焊丝(TA1侧过渡层)和ERTi-1焊丝(TA1层)焊接TA1-Cu-Q235三层复合板。焊接工艺为:TA1-Cu-Q235三层金属复合板,剥离出部分Cu层,两侧分别开不对称的V形坡口。首先用ERCuSi-Al焊丝焊接中间层Cu,接着用本发明的药芯焊丝焊接Q235侧过渡层,再用ER50-6焊丝焊接Q345层。Q235层焊完后,将复合板翻转,用Cu基药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层,最后用ERTi-1焊丝焊接TA1层。Cu中间层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A,Q235侧过渡层(本发明药芯焊丝)焊接电流为120-160A,Q235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398MPa,断后延伸率8%。
实施例4
步骤1:按质量百分比分别称取Cu粉30%,Ag粉40%,Si粉10%,B粉20%,以上组分质量百分比之和为100%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag粉、Si粉和B粉,将其置于真空加热炉内加热,加热温度为180℃,保温时间为2h,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,混合时间为50min;
步骤3:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,1.9mm,1.8mm,1.7mm,1.6mm,1.5mm;
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,加热温度为500℃,保温时间为2h;
步骤6:对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.2mm孔径的磨具拉拔,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。
用实施例4制备的TA1-Cu-Q235三层金属复合板Q235侧过渡层焊接用药芯焊丝,配合ERCuSi-Al焊丝(Cu层)、ER50-6焊丝(Q345层)、Cu基药芯焊丝(TA1侧过渡层)和ERTi-1焊丝(TA1层)焊接TA1-Cu-Q235三层复合板。焊接工艺为:TA1-Cu-Q235三层金属复合板,剥离出部分Cu层,两侧分别开不对称的V形坡口。首先用ERCuSi-Al焊丝焊接中间层Cu,接着用本发明的药芯焊丝焊接Q235侧过渡层,再用ER50-6焊丝焊接Q345层。Q235层焊完后,将复合板翻转,用Cu基药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层,最后用ERTi-1焊丝焊接TA1层。Cu中间层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A,Q235侧过渡层(本发明药芯焊丝)焊接电流为120-160A,Q235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409MPa,断后延伸率11%。
实施例5
步骤1:按质量百分比分别称取Cu粉35%,Ag粉40%,Si粉15%,B粉10%,以上组分质量百分比之和为100%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag粉、Si粉和B粉,将其置于真空加热炉内加热,加热温度为180℃,保温时间为2h,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,混合时间为50min;
步骤3:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,1.9mm,1.8mm,1.7mm,1.6mm,1.5mm;
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,加热温度为500℃,保温时间为2h;
步骤6:对步骤5中热处理的药芯焊丝依次经过1.3mm、1.2mm孔径的磨具拉拔,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。
用实施例5制备的TA1-Cu-Q235三层金属复合板Q235侧过渡层焊接用药芯焊丝,配合ERCuSi-Al焊丝(Cu层)、ER50-6焊丝(Q345层)、Cu基药芯焊丝(TA1侧过渡层)和ERTi-1焊丝(TA1层)焊接TA1-Cu-Q235三层复合板。焊接工艺为:TA1-Cu-Q235三层金属复合板,剥离出部分Cu层,两侧分别开不对称的V形坡口。首先用ERCuSi-Al焊丝焊接中间层Cu,接着用本发明的药芯焊丝焊接Q235侧过渡层,再用ER50-6焊丝焊接Q345层。Q235层焊完后,将复合板翻转,用Cu基药芯焊丝在TA1侧坡口处焊接过渡层,最后用ERTi-1焊丝焊接TA1层。Cu中间层(ERCuSi-Al焊丝)焊接电流为50-100A,Q235侧过渡层(本发明药芯焊丝)焊接电流为120-160A,Q235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411MPa,断后延伸率13%。
经优化在药芯焊丝药粉填充率控制在20%~25%时,质量百分比为30%的Cu粉、40%的Ag粉,15%的Si粉和15%的B粉的情况下,焊接TA1-Cu-Q235三层金属复合板Q235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。
Claims (7)
1.TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝,其特征在于,包括药芯和包裹在药芯外侧的焊皮,其中药粉按质量百分比由以下组分组成:Cu粉30~40%,Ag粉30~40%,Si粉10~20%,B粉10~20%;
焊皮为纯镍带,纯镍带厚度0.3mm,宽度7mm;
药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在20~25wt%。
2.根据权利要求1所述的TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝,其特征在于,Cu粉的纯度≥99.9%,Ag粉的纯度≥99.9%,Si粉的纯度≥99.9%,B粉的纯度≥99.9%,4种金属粉的粒度均是200目。
3.权利要求1所述的TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:按质量百分比分别称取Cu粉30~40%,Ag粉30~40%,Si粉10~20%,B粉10~20%;
步骤2:将步骤1称取的Cu粉、Ag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:采用酒精去除纯镍带表面的油脂,通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内,第一道拉拔磨具孔径为2.6mm;
步骤4:第一道工序拉拔完毕后,将磨具孔径依次换至2.3mm,2.1mm,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、1.2mm孔径的磨具拉拔,最终获得的药芯焊丝直径为1.2mm。
4.根据权利要求3所述的TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤:
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。
5.根据权利要求3所述的TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝的制备方法,其特征在于,步骤1中,Cu粉的纯度≥99.9%,Ag粉的纯度≥99.9%,Si粉的纯度≥99.9%,B粉的纯度≥99.9%,4种金属粉的粒度均是200目。
6.根据权利要求3所述的TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝的制备方法,其特征在于,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50min;步骤5中,热处理的加热温度为500℃,保温时间为2h。
7.根据权利要求3所述的TA1-Cu-Q345钢侧过渡层用焊丝的制备方法,其特征在于,药芯焊丝中药芯粉末的填充量控制在20~25wt%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110714889.XA CN113427167B (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110714889.XA CN113427167B (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113427167A CN113427167A (zh) | 2021-09-24 |
CN113427167B true CN113427167B (zh) | 2022-06-21 |
Family
ID=77754743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110714889.XA Active CN113427167B (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113427167B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114147385B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-03-14 | 西安理工大学 | 铜-钢复合板cmt熔焊对接用焊丝及制备与焊接方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58132393A (ja) * | 1982-01-30 | 1983-08-06 | Sumikin Yousetsubou Kk | 9%Ni鋼溶接用複合ワイヤ |
FR2922795A1 (fr) * | 2007-10-26 | 2009-05-01 | Diffusions Metallurg E D M Sa | Procede de rechargement par soudage d'une piece, avec incorporation de particules caramiques dans la soudure. |
CN103817455A (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于焊接应用的自调节焊丝 |
CN103894757A (zh) * | 2014-03-29 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 一种镍基含WC、NbC硬质合金的MIG堆焊用药芯焊丝 |
CN107378305A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-11-24 | 西安理工大学 | 钛—钢异种金属薄板焊接用药芯焊丝及其制备方法 |
CN110744221A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-04 | 西安理工大学 | TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝及方法与坡口形式 |
CN111168273A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-05-19 | 郑州大学 | 一种不锈钢焊接用药芯焊条 |
CN112705879A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-27 | 西安理工大学 | TA1-Cu-Q345钢侧过渡层用焊丝及制备方法 |
-
2021
- 2021-06-25 CN CN202110714889.XA patent/CN113427167B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58132393A (ja) * | 1982-01-30 | 1983-08-06 | Sumikin Yousetsubou Kk | 9%Ni鋼溶接用複合ワイヤ |
FR2922795A1 (fr) * | 2007-10-26 | 2009-05-01 | Diffusions Metallurg E D M Sa | Procede de rechargement par soudage d'une piece, avec incorporation de particules caramiques dans la soudure. |
CN103817455A (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于焊接应用的自调节焊丝 |
CN103894757A (zh) * | 2014-03-29 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 一种镍基含WC、NbC硬质合金的MIG堆焊用药芯焊丝 |
CN107378305A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-11-24 | 西安理工大学 | 钛—钢异种金属薄板焊接用药芯焊丝及其制备方法 |
CN110744221A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-04 | 西安理工大学 | TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝及方法与坡口形式 |
CN111168273A (zh) * | 2020-02-12 | 2020-05-19 | 郑州大学 | 一种不锈钢焊接用药芯焊条 |
CN112705879A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-27 | 西安理工大学 | TA1-Cu-Q345钢侧过渡层用焊丝及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113427167A (zh) | 2021-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110744221B (zh) | TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝及方法与坡口形式 | |
CN108941976B (zh) | Ta1-q345中间层焊接用焊丝及制备与焊接方法 | |
CN113399861B (zh) | 一种铜-钢过渡层熔-钎焊用铜镍基焊丝及其制备方法 | |
CN111673311B (zh) | Ta1-q235b中间层焊接用焊丝及制备方法 | |
CN113732563B (zh) | 钛-钢梯度复合材料cmt制备用过渡层焊丝及制备方法 | |
CN113814606B (zh) | Ni-Cr-Al-Ti-Co焊丝及方法与坡口形式 | |
CN111673310B (zh) | TA1-Cu-Q345过渡层用焊丝及制备方法 | |
CN113953712B (zh) | Ta1-q235复合板对接焊接用材料及焊接方法 | |
CN113828960B (zh) | 一种铜-钢复合板对接焊接用焊接材料及焊接方法 | |
CN112705879A (zh) | TA1-Cu-Q345钢侧过渡层用焊丝及制备方法 | |
CN113427167B (zh) | TA1-Cu-Q235钢侧过渡层用焊丝及其制备方法 | |
CN113732560B (zh) | 一种有效控制热裂的镍铬基焊丝及方法与坡口形式 | |
CN107378305A (zh) | 钛—钢异种金属薄板焊接用药芯焊丝及其制备方法 | |
CN113399860B (zh) | 一种铜-钢复合板过渡层用镍基焊丝及其制备方法 | |
CN113814607B (zh) | 钛-钢复合材料电弧熔-钎焊制备用过渡层焊丝及方法 | |
CN109702371A (zh) | Ta1-q235中间层焊接用焊丝及制备与焊接方法 | |
CN112453758B (zh) | 石墨烯增强ta1-q345中间层用焊丝及制备方法 | |
CN114367743B (zh) | 电弧+激光耦合调控的钛-钢梯度结构材料及方法 | |
CN114393309B (zh) | 激光与电弧复合制备钛-钢梯度结构用焊接材料及方法 | |
CN111451668A (zh) | Ta1-x65复合板中间层焊接用焊丝及其制备方法 | |
CN113399863B (zh) | TA1-Q345中间层焊接用Ni-Cu-Ag-Co焊丝及其制备方法 | |
CN113953713A (zh) | 铜-钢复合板高效高强度对接焊接用材料及方法 | |
CN117464240A (zh) | 铝-钢复合结构cmt熔焊用材料及方法 | |
CN116727921A (zh) | 一种高强度铜-钢对接接头用焊丝及制备方法 | |
CN116833615A (zh) | 一种铜-钢-铜复合板过渡层用焊丝及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |