专利名称：一种气体保护焊用碳钢药芯焊丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊丝，尤其是一种采用CO2及Ar+CO2等作为保护气体的气体保护焊用碳钢药芯焊丝。
背景技术：
二氧化碳气体保护药芯焊丝焊接兼容了焊条和二氧化碳气体保护实芯焊丝焊接的优点，其生产效率高，焊接工艺性能好，焊缝成分及操作性能可调。因此该焊接方式在船舶、桥梁等钢结构加工制造过程中得到了广泛的应用。正因为如此，目前对药芯焊丝的功能性要求也越来越高，但目前国内药芯焊丝熔敷金属V型缺口夏比低温冲击吸收功普遍较低，影响了药芯焊丝的应用领域。目前我国从国外进口的气体保护药芯焊丝，每吨在2000美元以上，每年需花费大量的外汇。为了改善国内药芯焊丝的低温韧性，采用国产药芯焊丝替代进口，以节省大量的外汇，研制了本药芯焊丝。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种电弧稳定性好、低温冲击韧性好、焊缝平滑及综合性能优良的二氧化碳气体保护焊用全位置碳钢药芯焊丝。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种气体保护焊用碳钢药芯焊丝，所述焊丝药粉中含有(占焊丝总重量％)TiO24-7.5，Si0.3-1.0，Mn1.2-3.0，SiO20.1-1.0，ZrO20.1-0.55，Fe2-8，Al+Mg0.5-1.5，K2O、Na2O、Li2O的含量之和0.1-0.45，氟化物0.05-0.2，稀土金属的氧化物0.005-0.2，其余为不可避免的夹杂；药芯的填充率为10％-20％。采用该药芯焊丝焊接时，电弧稳定，焊接烟尘小，焊缝成型美观，其熔敷金属的低温冲击韧性值高。
药粉中TiO2起到造渣和稳弧的作用，改善焊缝的成型和脱渣，SiO2也有类似TiO2的作用，可调节熔渣熔点和粘度，有利于焊缝向母材圆滑过渡。ZrO2是全位置焊接不可缺少的材料，能有效的提高熔渣的熔点，使之良好的覆盖于焊缝，防止立焊铁水下坠，减少熔渣厚度，有利于焊缝气体的排除。Al、Mg是强脱氧剂，能提高低温冲击韧性，K2O、Na2O、Li2O以及氟化物是电弧稳定剂，去氢剂，起到调整熔渣的物化性能的作用。稀土金属的氧化物有固定氢、氮，提高低温冲击韧性的作用。
本发明的有益效果是 1.保证了良好的电弧稳定性，又具有较好的低温冲击韧性。焊缝的-20℃低温冲击韧性大于80J，焊丝的综合性能好，全位置焊接性能优良。
2.加入了稀土金属的氧化物，提高其固定氢、氮效果，有效的提高了焊缝的低温冲击韧性。
3.加入了强氧化剂铝、镁，提高了焊缝的低温冲击韧性，有利于焊缝气体的排出和焊缝成型。
具体实施例方式 下面用实施例进一步详述本发明 实施例一 药芯焊丝的钢制外皮采用低碳钢，其化学成分见表1。
药粉的填充率为14.2％，焊丝直径为Ф1.2mm。药粉的化学成分为5.6％TiO2，0.48％Si，2.5％Mn，0.6％SiO2，0.5％ZrO2，3％Fe，1.2％Al+Mg，0.22％氧化物(K2O、Na2O、Li2O)，氟化物0.1％，其他0.04％。其余为不可避免的夹杂。
焊接试验按下列工艺参数及标准进行 焊接电流180-250A； 焊接电压26-28V； 焊接层数5层13道； 层间温度150℃； 焊接速度23cm/min； 保护气体100％CO2(气体流量为20ml/min)； 焊丝干伸长18mm； 焊接试板标准按GB10045-2001进行。
拉伸及冲击试验结果为σs＝496MPa，σb＝547MPa。δ＝31％。
采用该焊丝焊接时，电弧稳定，焊接烟尘小，脱渣容易，成形美观，其熔敷金属的冲击吸收功-20℃为110J。
实施例二 药芯焊丝的钢制外皮采用低碳钢，其化学成分见表2。
药粉的填充率为13.2％，焊丝直径为Ф1.2mm。药粉的化学成分为4.8％TiO2，0.45％Si，2.7％Mn，0.6％SiO2，0.42％ZrO2，2.8％Fe，1.0％Al+Mg，0.28％氧化物(K2O、Na2O、Li2O)，氟化物0.1％，其他0.05％。其余为不可避免的夹杂。
焊接试验按下列工艺参数及标准进行 焊接电流180-250A； 焊接电压26-28V； 焊接层数5层13道； 层间温度150℃； 焊接速度22cm/min； 保护气体100％CO2(气体流量为20ml/min)； 焊丝干伸长18mm； 焊接试板标准按GB10045-2001进行。
拉伸及冲击试验结果为σs＝510MPa，σb＝565MPa。δ＝30％。
采用该焊丝焊接时，电弧稳定，焊接烟尘小，脱渣容易，成形美观，其熔敷金属的冲击吸收功-20℃为98。
权利要求
1.一种气体保护焊用碳钢药芯焊丝，其特征是所述焊丝药粉中含有(占焊丝总重量％)TiO24-7.5，Si0.3-1.0，Mn1.2-3.0，SiO20.1-1.0，ZrO20.1-0.55，Fe2-8，Al+Mg0.5-1.5，K2O、Na2O、Li2O的含量之和0.1-0.45，氟化物0.05-0.2，稀土金属的氧化物0.005-0.2，其余为不可避免的夹杂；药芯的填充率为10％-20％。
全文摘要
本发明涉及一种焊丝，尤其是一种采用CO2及Ar+CO2等作为保护气体的气体保护焊用碳钢药芯焊丝。所述焊丝药粉中含有(占焊丝总重量％)TiO24-7.5，Si0.3-1.0，Mn1.2-3.0，SiO20.1-1.0，ZrO20.1-0.55，Fe2-8，Al+Mg0.5-1.5，K2O、Na2O、Li2O的含量之和0.1-0.45，氟化物0.05-0.2，稀土金属的氧化物0.005-0.2，其余为不可避免的夹杂；药芯的填充率为10％-20％。采用该药芯焊丝焊接时，电弧稳定，焊接烟尘小，焊缝成型美观，其熔敷金属的低温冲击韧性值高。
文档编号B23K35/368GK101125399SQ20071013128
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月27日 优先权日2007年8月27日
发明者李振华, 居晓锋 申请人:常州华通焊丝有限公司, 常州九通焊材有限公司