专利名称：低温钢药芯焊丝的制作方法
技术领域：
本发明属于金属焊接领域，特别是涉及一种低温钢药芯焊丝。
技术背景-
目前，以钻探用井架、生产用平台等海洋作业的钢结构物为主，包括LPG(液化石油气) 船、冷冻船等船舶，寒冷地区的生产设备、输油管道等各种钢结构件，为防止低温的脆性破 坏，常使用低温钢来建造。随着海洋石油、天然气的开采日益增加，并且开采地区由过去的 浅海温暖地区扩大到深海寒冷地区，因此海洋结构件将大量使用低温钢。从而，使得焊接低 温钢用的低温钢药芯焊丝的需求增大，但是现有技术的低温钢药芯焊丝都是，因为酸性渣系 的药芯焊丝的低温冲击韧性和低温抗裂性均很较差，在-40'C低温冲击功平均值无法达到大于 27J (焦耳)的要求；而碱性渣系的其焊接工艺性能较差、电弧稳定性差、飞溅多、脱渣困难、 效率低及成本较高。
发明内容
本发明的目的是为解决以上技术问题，提供一种偏酸性渣系的、电弧稳定性好、飞溅少、 脱渣容易、低温冲击韧性好、低温抗裂性好、效率高及成本较低的低温钢药芯焊丝。
为实现本发明目的，所用的技术方案是该低温钢药芯焊丝的药芯由以下重量百分比的 粉末状原料组成
金红石28 33%;硅灰石1 3%;硅锰合金14 18%;铁粉16 21%;镍粉2 4%;冰 晶石1 2%;长石5 7%;钛铁1.5 2.5%;硼铁0.5 1%;中碳锰铁5 6%;镁砂2.5 4%;
石英4 6%;萤石1.5 3.5%。
与现有技术相比，本发明具有如下显著有点或有益效果
(1) 偏酸性系的，具有良好的焊接工艺性能。使用以较大比例的金红石、长石、石英加入药 芯配方，可全位置焊接，电弧稳定性好、飞溅少及脱渣容易。
(2) 具有优良的低温冲击韧性和优良的抗裂性。药芯的成分中加入镍粉、钛铁、硅锰合金、 中碳锰铁、硼铁进行合金化即为Ni-Ti-B系列，同时又加入了冰晶石、镁砂和萤石，限制了
3焊缝金属的含氧量扩散氢含量比普通药芯焊丝要低，熔敷金属-4(TC低温冲击功(采用常规的 检测技术)平均值可达78J (焦耳)，因此低温冲击韧性和低温抗裂性均较好。
(3)焊接效率高，成本低。通过药芯组分中金红石和石英对渣系调整及铁粉、金红石、镍粉、 钛铁、硅锰合金、中碳锰铁和硼铁对合金系调整，熔敷效率高，成本较低。
具体实施例方式
下面结合具体实施实例说明，但本发明不限于以下具体实施实例 实施例一
本发明的制备方法采用现有技术，以如下工艺制造
1. 准备药芯的原料金红石、硅灰石、硅锰合金、铁粉、镍粉、冰晶石、长石、钛铁、
硼铁、中碳锰铁、镁砂、石英和萤石，要求金红石中Ti02的含量为96%;硅灰石中CaSi03 的含量为67%;硅锰合金中Si22。/。， Mn78%;铁粉中Fe的含量为98%;镍粉中Ni的含量 为99%;冰晶石中Na3AlFs的含量为98%;长石中Si0268%， Al20318%;钛铁中1121%; 硼铁中B 21%;中碳锰铁中Mn 80%;镁砂中MgO的含量为98%;石英中Si02的含量为98%; 萤石中CaF2的含量为98^。。并将以上所有原料粉碎到能通过60目筛子的粉末；
2. 按以下原料的重量百分比配制本发明的药芯
金红石28%;硅灰石3%;硅锰合金16%;铁粉19%;镍粉3%;冰晶石2%;长石6%; 钛铁2.5%;硼铁1%;中碳锰铁6%;镁砂4%;石英6%;萤石3.5%;
3. 将步骤2的粉末放入混粉机内混合40分钟；
4. 将0.8X12mm(厚X宽)低温钢钢带轧成U形，向U形槽中加入占焊丝总重17%的药 心；
5. 成形机将U形槽合口，使药芯包裹其中；
6. 通过拉丝机，经过拉丝机逐道的拉拔和减径，最后到直径为1.2mm，得到最终产品。 本发明在C02气体保护下进行焊接，焊接电流160~180A，焊接电压28 30V，焊接速度
0.6m/min，气流量191/min。
实施例二以如下工艺制造
1.准备药芯的原料金红石、硅灰石、硅锰合金、铁粉、镍粉、冰晶石、长石、钛铁、
硼铁、中碳锰铁、镁砂、石英和萤石，要求金红石中^02的含量为96%;硅灰石中CaSiCb 的含量为67%;硅锰合金中Si22。/。， Mn78%;铁粉中Fe的含量为98%;镍粉中Ni的含量 为99%;冰晶石中Na3AlF6的含量为98Q/。；长石中Si0268%， A1203 18%;钛铁中Ti2P/o; 硼铁中B 21%;中碳锰铁中Mn 80%;镁砂中MgO的含量为98%;石英中Si02的含量为98%; 萤石中CaF2的含量为98%。并将以上所有原料粉碎到能通过60目筛子的粉末；
2. 按以下原料的重量百分比配制本发明的药芯
金红石33%;硅灰石2%;硅锰合金16%;铁粉17.5%;镍粉3.5%;冰晶石1%;长石5.5%; 钛铁2%;硼铁0.5%;中碳锰铁5.5%;镁砂4%;石英6%;萤石3.5%;
3. 将步骤2的粉末放入混粉机内混合40分钟；
4. 将0.8X12mm (厚X宽)低温钢钢带轧成U形，向U形槽中加入占焊丝总重17%的药
芯；
5. 成形机将U形槽合口，使药芯包裹其中；
6. 通过拉丝机，经过拉丝机逐道的拉拔和减径，最后到直径为L2mm，得到最终产品。
本发明在C02气体保护下进行焊接，焊接电流160-180A,焊接电压28 30V，焊接速度 0.6m/min，气流量191/min。
实施例三
以如下工艺制造
1. 准备药芯的原料金红石、硅灰石、硅锰合金、铁粉、镍粉、冰晶石、长石、钛铁、
硼铁、中碳锰铁、镁砂、石英和萤石，要求金红石中1102的含量为96%;硅灰石中CaSiCb 的含量为67%;硅锰合金中Si22。/。， Mn78%;铁粉中Fe的含量为98%;镍粉中Ni的含量 为99%;冰晶石中Na3AlF6的含量为98%;长石中Si0268%， Al203 18%;钛铁中Ti21。/o; 硼铁中B 21%;中碳锰铁中Mn 80%;镁砂中MgO的含量为98%;石英中Si02的含量为98%; 萤石中CaF2的含量为98。/。。并将以上所有原料粉碎到能通过60目筛子的粉末；2. 按以下原料的重量百分比配制本发明的药芯-
金红石30%;硅灰石3%;硅锰合金16%;铁粉19%;镍粉3%;冰晶石2%;长石6%; 钛铁2%;硼铁1%;中碳锰铁6%;镁砂3%;石英5%;萤石3%{
3. 将步骤2的粉末放入混粉机内混合40分钟；
4. 将0.8X12mm (厚X宽)低温钢钢带轧成U形，向U形槽中加入占焊丝总重17%的药 心；
5. 成形机将U形槽合口，使药芯包裹其中；
6. 通过拉丝机，经过拉丝机逐道的拉拔和减径，最后到直径为1.2mm，得到最终产品。
本发明在C02气体保护下进行焊接，焊接电流160~180A，焊接电压28 30V，焊接速度 0.6m/min，气流量191/min。
权利要求
1、一种低温钢药芯焊丝，其特征在于药芯由以下重量百分比的粉末状原料组成金红石28～33％；硅灰石1～3％；硅锰合金14～18％；铁粉16～21％；镍粉2～4％；冰晶石1～2％；长石5～7％；钛铁1.5～2.5％；硼铁0.5～1％；中碳锰铁5～6％；镁砂2.5～4％；石英4～6％；萤石1.5～3.5％。
2、 根据权利要求1所述的低温钢药芯焊丝，其特征在于所述的药芯由以下重量百分比的 粉末状原料组成金红石30%;硅灰石3%;硅锰合金16%;铁粉19%;镍粉3%;冰晶石2%;长石6%; 钛铁2%;硼铁1%;中碳锰铁6%;镁砂3%;石英5%;萤石3%。
3、 根据权利要求1或2所述的低温钢药芯焊丝，其特征在于所述的组成药芯各原料中主 要成分的含量为金红石中Ti02的含量大于95%;硅灰石中CaSi03的含量大于65%;硅锰合金中Si 20-25%， Mn 75-80%;铁粉中Fe的含量不低于98%;镍粉中Ni的含量不低于99%;冰晶石 中Na3AIF6的含量不低于98%;长石中Si0265-68%， A1203 17-25%;钛铁中Ti 20-22%;硼铁 中B 20-22%;中碳锰铁中Mn 79-85%;镁砂中MgO的含量不低于98%;石英中Si02的含量 不低于98%;萤石中CaF2的含量不低于98%。
4、 根据权利要求3所述的低温钢药芯焊丝，其特征在于所述的药芯各组分原料颗粒的颗粒 度要求不小于60目。
5、 根据权利要求4所述的低温钢药芯焊丝，其特征在于所述的不小于60目是指60目。
全文摘要
本发明公开了一种低温钢药芯焊丝，它的药芯由以下重量百分比的粉末状原料组成金红石28～33％；硅灰石1～3％；硅锰合金14～18％；铁粉16～21％；镍粉2～4％；冰晶石1～2％；长石5～7％；钛铁1.5～2.5％；硼铁0.5～1％；中碳锰铁5～6％；镁砂2.5～4％；石英4～6％；萤石1.5～3.5％。与现有技术的同类产品相比，本发明为偏酸性渣系、电弧稳定性好、飞溅少、脱渣容易、低温冲击韧性好、低温抗裂性好、效率高及成本较低。
文档编号B23K35/24GK101450426SQ20081016423
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者陈定龙, 鲁永顺 申请人:宁波隆兴焊割科技股份有限公司