海洋工程用气保护药芯焊丝的制作方法
【专利摘要】本发明公开了海洋工程用气保护药芯焊丝，药芯焊丝由低碳钢外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由下述组分组成：金红石40-65%、氟化物0.3%-5%，其它造渣剂8%-30%，强脱氧剂2%-7%，弱脱氧剂15%-22%，合金剂3%-12%，其余为铁粉，其中合金剂中至少含有占药芯总质量2-5%的镍粉。。本发明的药芯焊丝工艺性、力学性能良好、达到通常以金红石为主要药粉原料的钛型药芯焊丝标准水平，其屈服强度Rel≥375Mpa，抗拉强度Rm495-660Mpa，伸长率A≥22%，-20℃条件下的冲击吸收功Akv（-20℃)≥100J。
【专利说明】海洋工程用气保护药芯焊丝
【技术领域】
[0001]本发明属于材料加工工程中的焊接领域，涉及一种焊接金属用的药芯焊丝，尤其涉及海洋工程用气保护药芯焊丝。
【背景技术】
[0002]药芯焊丝作为新一代“高效、环保”焊接材料，自上世纪90年代起在中国开始规模化推广，十几年从无到有，是目前发展最快的焊接材料品种之一，它的发展标志着焊接自动化水平的提高。但应该看到，尽管中国药芯焊丝产量达到50万吨以上，但其中的98%以上为通用型产品E501T1，技术门槛较低。而目前全国70多家企业的产能和新建产能在70万t以上，产能已经严重过剩，已经出现相互压价恶性竞争现象。而其它高端产品如海洋平台、核电等领域涉及产品少有生产，仍需大量进口。
[0003]2008年世界金融危机爆发，对药芯焊丝产业造成了巨大的冲击，占药芯焊丝的95%销量的目标客户群——中国船舶行业自2009年开始经营困难，由于世界经济衰退，船运市场萎靡，造成新船订单大幅减少，同时现有订单中部分船东由于无货可运，纷纷弃船，给船厂造成巨大损失，直至目前船舶行业仍然在低谷中徘徊。
[0004]鉴于造船市场的不景气，开发低氢高韧性海洋工程用药芯焊丝成为当务之急。海洋油气资本支出和产量的增加，必然要求海洋钻采设备和生产设备相应增加，尤其是深海方面装备的大量增加。海洋油气钻井设备方面的支出，预计将从2007年的680亿美元增加到2012年的820亿美元，因此未来几年是海洋装备大幅增长的良好时期。
[0005]为此国家提出《船舶行业调整和振兴规划》，明确提出“通过加快自主创新，开发高技术高附加值船舶，发展海洋工程装备，培育新的经济增长点，为建设造船强国和实施海洋战略奠定坚实基础。支持造船企业研究开发新型自升式钻井平台、深水半潜式钻井平台和生产平台、浮式生产储卸装置、海洋工程作业船及大型模块、综合性一体化组块等海洋工程装备，鼓励研究开发海洋工程动力及传动系统、单点系泊系统、动力定位系统、深潜水装备、甲板机械、油污水处理及海水淡化等海洋工程关键系统和配套设备”，可见该领域未来市场前景看好。
[0006]目前国产药芯焊丝基本能满足海洋工程焊接的要求，但工艺性能和稳定性等方面与国外同类焊丝相比还有很大差距。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是克服现有的药芯焊丝生产技术不足，药芯焊丝生产成本过高的问题，提供海洋工程用气保护药芯焊丝。
[0008]本发明的技术方案概述如下:
[0009]海洋工程用气保护药芯焊丝，所述药芯焊丝由低碳钢外皮和药芯组成，所述药芯焊丝的外径为(p0.8mm-(p2_4mm;所述药芯占药芯焊丝质量的10%_16% ;所述药芯按质量百分比由下述组分组成:金红石40-65%、氟化物0.3%-5%，其它造渣剂8%-30%，强脱氧剂2%-7%，弱脱氧剂15%-22%，合金剂3%-12%，其余为铁粉，其中合金剂中至少含有占药芯总质量2-5%的镍粉。
[0010] 优选的是金红石为40%-65%、氟化物为1%_3%，其它造渣剂为10%_25%，强脱氧剂为3%-5%，弱脱氧剂为16%-20%，合金剂为4%-8%，其余为铁粉。
[0011 ] 所述氟化物为氟化钠、氟硅酸钠和萤石中的至少一种。
[0012]所述其它造渣剂为长石、镁砂、锆英砂、铝矾土、钛酸钾和硅酸钾钠中的至少一种。
[0013]所述强脱氧剂为镁粉和铝镁合金粉中的至少一种。
[0014]所述弱脱氧剂为金属锰粉、锰铁合金粉、锰硅合金粉和硅铁粉中的至少两种。
[0015]所述合金剂中，除了含有镍粉之外，还含有稀土合金粉、钛铁粉和低硼硼铁粉中的至少一种。
[0016]本发明具有以下优点:
[0017]本发明的药芯焊丝屈服强度Rel≥375Mpa，抗拉强度Rm495-660Mpa，伸长率A≥22%，_40°C条件下的冲击吸收功Akv (-40°C)≥100J。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例对本发明的进行详细的描述。下面的实施例是对为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但不对本发明作任何限制。
[0019]表2为实施例1-16的海洋工程用气保护药芯焊丝的药芯组成。其所用低碳钢冷轧钢带的化学成分 C ≤ 0.07%, Si ( 0.05%, Mn 为 0.25%-0.5%, S ≤ 0.025%, P ≤0.025%(仅是举例，不作为限定)。其中S-1代表实施例1，S-2代表实施例2，以此类推，S-16代表实施例16。
[0020]表2 中:
【权利要求】
1.一种海洋工程用气保护药芯焊丝，所述药芯焊丝由低碳钢外皮和药芯组成，所述药芯焊丝的外径为φΟ.8ηπη-φ2.4ηιηι:所述药芯占药芯焊丝质量的10%_16% ;其特征在于:所述药芯按质量百分比由下述组分组成:金红石40-65%、氟化物0.3%-5%，其它造渣剂8%-30%，强脱氧剂2%-7%，弱脱氧剂15%-22%，合金剂3%-12%，其余为铁粉，其中合金剂中至少含有占药芯总质量2-5%的镍粉。
2.根据权利要求1所述的海洋工程用气保护药芯焊丝，其特征是:金红石为40%-65%、氟化物为1%_3%，其它造渣剂为10%-25%，强脱氧剂为3%-5%，弱脱氧剂为16%-20%，合金剂为4%-8%，其余为铁粉。
3.根据权利要求3所述的海洋工程用气保护药芯焊丝，其特征是所述金红石经过900-1300°C焙烧 1-3 小时。
4.根据权利要求1或2所述的一种海洋工程用气保护药芯焊丝，其特征是所述氟化物为氟化钠、氟硅酸钠和萤石中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种海洋工程用气保护药芯焊丝，其特征是所述其它造渣剂为长石、镁砂、锆英砂、铝矾土、钛酸钾和硅酸钾钠中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的一种海洋工程用气保护药芯焊丝，其特征是所述强脱氧剂为镁粉和铝镁合金粉中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种海洋工程用气保护药芯焊丝，其特征是所述弱脱氧剂为金属锰粉、锰铁合金粉、锰硅合金粉和硅铁粉中的至少两种。
8.根据权利要求1或2所述的一种海洋工程用气保护药芯焊丝，其特征是所述合金剂中，除了含有镍粉之外，还含有稀土合金粉、钛铁粉和低硼硼铁粉中的至少一种。
【文档编号】B23K35/362GK103692110SQ201310694418
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】胡铁牛, 白英华 申请人:天津三英焊业股份有限公司