一种药芯焊条的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种药芯焊条，包括金属壳和填料组合物，所述填料组合物中含有的各组分的重量份为：金属氧化物熔渣形成剂：10-80份，含氟化合物：0.5-10份，金属还原剂：5-70份，所述金属氧化物熔渣形成剂的重量份数大于所述含氟化合物的重量份数，所述含氟化合物提供的氟含量大于等于填料组合物重量的0.5%。焊缝成形好，烟尘小，飞溅小；焊接气孔小、飞溅率低。
【专利说明】一种药芯焊条
【技术领域】
[0001] 本申请涉及焊接【技术领域】，具体是药芯焊条。
【背景技术】
[0002] 在电弧焊领域中，焊接工艺的主要类型是使用实芯焊条的气体保护电弧焊或者气 体保护药芯焊条电弧焊以及埋弧焊。这些工艺中，由于使用实芯或者金属芯焊条的气体保 护电弧焊的焊接工艺具有提高的生产率和通用性，因此，其变得日益普及。这种在生产率和 通用性方面的提高来自于气体保护电弧焊中焊条的连续性，具有相当高的生产率。而且，使 用这些焊条形成的焊缝熔渣非常少，这样就节省了用于清洁焊缝以及去除熔渣的时间和成 本。但在使用实芯或者药芯焊条的气体保护电弧焊中，飞溅大、烟尘严重。
[0003] 在实芯焊条适当掺杂其他成分，与保护气体相结合，使其具有较好的物理和机械 性能。药芯焊条日益成为实芯焊条的替代品，因为其在结构部件的焊接加工中具有更高生 产率。药芯焊条是一种组合焊条，其由金属壳包裹的药芯（填料）材料组成。该药芯主要 由金属粉末和焊药组分组成，以获得电弧稳定性、焊接润湿性以及焊缝良好的外形等，以便 在焊接中获得需要的物理和机械性能。药芯焊条通过下述方法制造：将混合药芯成分装在 成型条带内，接着将条带闭合并拉伸至最终的直径。与实芯焊条相比，药芯焊条具有更高的 焊缝成形速率，形成更宽、更连续的焊接渗透轮廓。而且，与实芯焊条相比，它们具有改善的 电弧行为，产生更少的烟雾和飞溅，并赋予焊接沉积物更好的润湿性。
[0004] 在电弧焊中使用焊药以控制电弧稳定性，调节焊缝组成，并产生保护气氛免受空 气的氧化，通常通过调节焊药的组成来控制电弧稳定性。因此，希望在药芯混合物中具有能 够很好地起到等离子电荷载体作用的物质。药芯混合物在焊接过程中更易熔于熔池，且易 和其他杂质结合形成熔渣，进一步来的调节焊缝的性能。也可以在药芯混合物中加入其它 材料来降低熔渣熔点，提高熔渣的流动性，并作为焊芯药物颗粒的粘结剂。
[0005] 在焊缝形成过程中，难题之一是形成高质量的焊缝，焊缝形成过程中夹杂气孔现 象，这种现象主要是在快速冷却的熔渣体系(金红石基）中观察到，由于熔渣的快速凝固，从 熔化的焊缝中所散出的气体被部分留住，这样就在焊缝表面形成了凹陷以及焊缝内部的气 孔。
[0006] 申请号：96244454. 5,发明名称为复合结构药芯焊条，其公开了一种复合结构药 芯焊条，采用一种焊接金属管或无缝金属管为焊管，管外涂有药皮，管内填充有粉状或粒状 合金药芯，焊条的前端旋压成圆弧状封口，并有引弧尖端，其末端有收头和夹持部分。
[0007] 申请号：97219676. 5,发明名称为药芯焊条，其解决了焊条用前需烘干、费用高 的问题。其特征在于金属材质的焊条外壳中空装有焊条药粉，外壳外接触有导电喷嘴，具 有焊接质量好，焊条不用烘干的特点。
[0008] 鉴于上述焊缝夹杂气孔的问题，需要提供一种能形成高质量、少气孔的焊缝的焊 条。
【发明内容】
[0009] 本申请要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种具有改进焊缝 形成性能、降低焊缝气孔的药芯焊条。
[0010] 本申请通过以下技术方案实现： 一种药芯焊条，包括金属壳和填料组合物，所述填料组合物中含有的各组分的重量份 为： 金属氧化物熔渣形成剂：10-80份， 含氟化合物：〇. 5-10份， 金属还原剂：5-70份， 所述金属氧化物熔渣形成剂的重量份数大于所述含氟化合物的重量份数，所述含氟化 合物提供的氟含量大于等于填料组合物重量的〇. 5%。
[0011] 所述金属氧化物熔渣形成剂为TiO2。
[0012] 所述含氟化合物为 AlF3、BaF2、CaF2,、Na3AlF 6、K3A1F6、Na2SiF6、K 2SiF6、MnF3的一 种或几种。
[0013] 所述金属壳含有70%重量的铁。
[0014] 所述填料组合物占所述药芯焊条总重量的5-60%。
[0015] 所述金属还原剂包括铁粉和铸铁粉，其中，铁粉为1-10份(重量份)，铸铁粉为1-7 份(重量份)。
[0016] 与现有技术相比，本药芯焊条具有以下优点： 1、 焊缝成形好，烟尘小，飞溅小； 2、 焊接气孔小、飞溅率低； 3、 药芯中的含氟化合物可以用于降低熔渣的熔点。较低的熔渣熔点可以使熔渣的熔化 状态保持更长的时间，以便使气体有更多的时间从熔化的焊缝中释放并溶解在熔渣中。熔 渣中氟可以和释放的氢气反应并形成HF。HF的形成降低了焊接体系中氢分压，进而降低了 焊缝中气孔的形成。熔渣中的氟也可以降低焊缝中氢的含量。
【具体实施方式】
[0017] 为使本申请的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例对本申请的技 术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018] 本申请的药芯焊条克服焊缝气孔等相关问题。药芯焊条的填料组合物含有熔渣形 成剂、含氟化合物用来调节在焊接过程中所形成熔渣的性能，以便减少或者消除焊缝中的 气孔。填料组合物中可以使用许多类型的含氟化合物。
[0019] 实施例1 一种药芯焊条，包括金属壳和填料组合物，所述填料组合物中含有的各组分的重量份 为： 金属氧化物熔渣形成剂：30份， 含氟化合物：3份， 金属还原剂：20份， 所述金属氧化物熔渣形成剂的重量份数大于所述含氟化合物的重量份数，所述含氟化 合物提供的氟含量为填料组合物重量的〇. 5%。
[0020] 所述金属氧化物熔渣形成剂为Ti02。
[0021] 所述含氟化合物为AlFjP BaF 2的混合物。
[0022] 所述金属壳含有70%重量的铁。
[0023] 所述填料组合物占所述药芯焊条总重量的20%。
[0024] 所述金属还原剂包括铁粉和铸铁粉，其中，铁粉为2份(重量份)，铸铁粉为5份(重 量份)。
[0025] 实施例2 一种药芯焊条，包括金属壳和填料组合物，所述填料组合物中含有的各组分的重量份 为： 金属氧化物熔渣形成剂：50份， 含氟化合物：5份， 金属还原剂：40份， 所述金属氧化物熔渣形成剂的重量份数大于所述含氟化合物的重量份数，所述含氟化 合物提供的氟含量为填料组合物重量的2. 5%。
[0026] 所述金属氧化物熔渣形成剂为Ti02。
[0027] 所述含氟化合物为CaF^ Na 3A1F6、K3A1F6、1^3的混合物。
[0028] 所述金属壳含有70%重量的铁。
[0029] 所述填料组合物占所述药芯焊条总重量的30%。
[0030] 所述金属还原剂包括铁粉和铸铁粉，其中，铁粉为5份(重量份)，铸铁粉为5份(重 量份)。
[0031] 以下表中记载了本申请实施例所述药芯焊条在保证焊缝成形的情况下所能使用 的工艺参数及溶深数据：
【权利要求】
1. 一种药芯焊条，其特征在于，包括金属壳和填料组合物，所述填料组合物中含有的各 组分的重量份为： 金属氧化物熔渣形成剂：10-80份， 含氟化合物：〇. 5-10份， 金属还原剂：5-70份， 所述金属氧化物熔渣形成剂的重量份数大于所述含氟化合物的重量份数，所述含氟化 合物提供的氟含量大于等于填料组合物重量的〇. 5%。
2. 如权利要求1所述的药芯焊条，其特征在于，所述金属氧化物熔渣形成剂为TiO 2。
3. 如权利要求1所述的药芯焊条，其特征在于，所述含氟化合物为A1F 3、BaF2、CaF2,、 Na3AlF6、K3A1F6、Na2SiF 6、K2SiF6、MnF3的一种或几种。
4. 如权利要求1所述的药芯焊条，其特征在于，所述金属壳含有70%重量的铁。
5. 如权利要求1所述的药芯焊条，其特征在于，所述填料组合物占所述药芯焊条总重 量的5-60%。
6. 如权利要求1所述的药芯焊条，其特征在于，所述金属还原剂包括铁粉和铸铁粉，其 中，铁粉为1-10份(重量份)，铸铁粉为1-7份(重量份)。
【文档编号】B23K35/12GK104476005SQ201410747122
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】戴从锋 申请人:苏州路路顺机电设备有限公司