本发明涉及焊丝技术领域，尤其涉及一种桥梁用药芯焊丝。
背景技术：
药芯焊丝是一种新型焊接材料，无需外加保护措施即可施焊，由于其焊接设备简便、焊接效果好等特点，被广泛应用于油气管线、桥梁建筑、汽车制造和石油化工等领域。焊接质量的好坏、焊接效率的高低是由焊接材料、焊接工艺决定的，尤其焊接材料是焊接的关键，目前桥梁用药芯焊丝还存在成分配置不合理，导致焊接接头抗拉强度小、韧性低、耐低温性与抗蠕变性差，影响药芯焊丝的使用。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种桥梁用药芯焊丝，其配方合理，施焊后焊接接头具有良好的抗拉强度、屈服强度、韧性、耐低温性与抗蠕变性等性能。
本发明提出了一种桥梁用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳钢带外皮组成，药芯的原料按重量份包括：石墨2-3.5份、铜粉1-2份、低碳铬铁12-15份、钨粉1.5-2.5份、钴粉1-1.8份、铝粉2-3份、钛粉2.5-4份、二氧化钛2-3份、二氧化锆2-3份、氧化铝1.5-3份、硅铁合金2.5-4份、钼铁1.5-3份、铌铁1.5-3份、硅铁2-4份、钒氮合金2-4份、碳酸盐4-6份、氟化钠2-4份、氟锆酸钾1-3份、铈铁合金1-2份、钇铁合金0.5-1.5份、铁粉140-180份。
具体实施方式中，石墨的重量份还可以为2.3、2.5、2.8、3、3.2份、铜粉的重量份还可以为1.2、1.4、1.5、1.6、1.8份、低碳铬铁的重量份还可以为12.5、13、13.5、14、14.5份、钨粉的重量份还可以为1.7、1.9、2、2.1、2.2、2.4份、钴粉的重量份还可以为1.1、1.2、1.4、1.5、1.6份、铝粉的重量份还可以为2.2、2.3、2.5、2.6、2.8份、钛粉的重量份还可以为2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8份、二氧化钛的重量份还可以为2.1、2.3、2.5、2.7、2.9份、二氧化锆的重量份还可以为2.2、2.4、2.5、2.6、2.8份、氧化铝的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8份、硅铁合金的重量份还可以为2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8份、钼铁的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8份、铌铁的重量份还可以为1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8份、硅铁的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份、钒氮合金的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份、碳酸盐的重量份还可以为4.4、4.8、5、5.2、5.5、5.8份、氟化钠的重量份还可以为2.4、2.8、3、3.2、3.5、3.8份、氟锆酸钾的重量份还可以为1.4、1.8、2、2.4、2.6、2.8份、铈铁合金的重量份还可以为1.1、1.3、1.5、1.7、1.9份、钇铁合金的重量份还可以为0.7、0.9、1、1.2、1.4份、铁粉的重量份还可以为145、150、155、160、165、170、175份。
优选地，药芯的原料按重量份包括：石墨2.5-3份、铜粉1.3-1.7份、低碳铬铁12.5-14.5份、钨粉1.8-2.2份、钴粉1.2-1.6份、铝粉2.3-2.7份、钛粉2.8-3.5份、二氧化钛2.3-2.7份、二氧化锆2.3-2.7份、氧化铝1.8-2.5份、硅铁合金2.8-3.5份、钼铁1.8-2.5份、铌铁1.8-2.5份、硅铁2.5-3.5份、钒氮合金2.5-3.5份、碳酸盐4.5-5.5份、氟化钠2.5-3.5份、氟锆酸钾1.5-2.5份、铈铁合金1.3-1.7份、钇铁合金0.8-1.2份、铁粉150-170份。
优选地，药芯的原料按重量份包括：石墨2.8份、铜粉1.5份、低碳铬铁13份、钨粉2份、钴粉1.4份、铝粉2.5份、钛粉3份、二氧化钛2.5份、二氧化锆2.5份、氧化铝2.2份、硅铁合金3.2份、钼铁2份、铌铁2份、硅铁3份、钒氮合金3份、碳酸盐5份、氟化钠3份、氟锆酸钾2份、铈铁合金1.5份、钇铁合金1份、铁粉160份。
优选地，碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌中的一种或两种以上组成的混合物。
优选地，钼铁中钼元素含量为60-65wt％。
优选地，铈铁合金中铈元素含量为70-75wt％。
优选地，钇铁合金中钇元素含量为82-90wt％。
优选地，药芯与药芯焊丝的重量比为100:20-30。
优选地，药芯焊丝的直径为2.5-3.5mm。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明中通过控制铜粉、低碳铬铁、钨粉、钴粉、硅铁合金的含量，提高了焊接接头的抗拉强度、屈服强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时又使焊接接头具有良好低温韧性与抗蠕变性；通过添加并控制碳酸盐与氟化钠的含量，作为造气剂，使本发明药芯焊丝具有良好的自保护功能，有效阻止了有害气体的侵入，通过添加并控制铝粉、钛粉的含量，具有良好的脱氧、脱氮、脱硫效果，碳酸盐、氟化钠与钛粉、铝粉配合，具有协同作用，具有促进非金属夹杂物的上浮，减少有害气体对于熔敷金属的侵害，净化了熔池，降低了熔敷金属的气孔敏感性，抑制熔敷金属产生气孔、裂纹等现象，同时有效改善了焊液的流动性、成形性及本发明药芯焊丝的焊接性能，且使焊接接头具有良好的抗开裂性能、脱渣性能、耐温性及与母材的结合强度；通过添加并控制钛粉、低碳铬铁、钼铁、铌铁与石墨的含量，生成强化相tic、cr23c6、cr7c3、mo2c、nbc,且部分钛与氧元素结合生成tio，弥散分布在熔敷金属中，与铈铁合金、钇铁合金中的稀土元素配合，作为异质形核的质点，促进针状铁素体、初生碳化物和少量粒状贝氏体的形成，生成的针状铁素体在熔敷金属中起到钉扎作用，提高熔敷金属与母材的结合强度，与钒氮合金配合，具有沉降强化和细晶强化效果，进一步提高熔敷金属结构中的位错密度，改善熔敷金属组织结构，从而提高了焊接接头的硬度、强度、低温韧性、耐腐蚀性、热稳定性和结构稳定性，延长金属构件的使用寿命。本发明提出的一种桥梁用药芯焊丝，其配方合理，施焊后焊接接头具有良好的抗拉强度、屈服强度、韧性、耐低温性与抗蠕变性等性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种桥梁用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳钢带外皮组成，药芯的原料按重量份包括：石墨2份、铜粉2份、低碳铬铁12份、钨粉2.5份、钴粉1份、铝粉3份、钛粉2.5份、二氧化钛3份、二氧化锆2份、氧化铝3份、硅铁合金2.5份、钼铁3份、铌铁1.5份、硅铁4份、钒氮合金2份、碳酸盐6份、氟化钠2份、氟锆酸钾3份、铈铁合金1份、钇铁合金1.5份、铁粉140份。
实施例2
本发明提出的一种桥梁用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳钢带外皮组成，药芯的原料按重量份包括：石墨3.5份、铜粉1份、低碳铬铁15份、钨粉1.5份、钴粉1.8份、铝粉2份、钛粉4份、二氧化钛2份、二氧化锆3份、氧化铝1.5份、硅铁合金4份、钼铁1.5份、铌铁3份、硅铁2份、钒氮合金4份、碳酸盐4份、氟化钠4份、氟锆酸钾1份、铈铁合金2份、钇铁合金0.5份、铁粉180份。
实施例3
本发明提出的一种桥梁用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳钢带外皮组成，药芯的原料按重量份包括：石墨2.8份、铜粉1.5份、低碳铬铁13份、钨粉2份、钴粉1.4份、铝粉2.5份、钛粉3份、二氧化钛2.5份、二氧化锆2.5份、氧化铝2.2份、硅铁合金3.2份、钼铁2份、铌铁2份、硅铁3份、钒氮合金3份、碳酸盐5份、氟化钠3份、氟锆酸钾2份、铈铁合金1.5份、钇铁合金1份、铁粉160份。
其中，碳酸盐为碳酸钙；
钼铁中钼元素含量为62wt％；
铈铁合金中铈元素含量为73wt％；
钇铁合金中钇元素含量为88wt％；
药芯与药芯焊丝的重量比为100:25；
药芯焊丝的直径为3mm。
实施例4
本发明提出的一种桥梁用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳钢带外皮组成，药芯的原料按重量份包括：石墨2.5份、铜粉1.7份、低碳铬铁12.5份、钨粉2.2份、钴粉1.2份、铝粉2.7份、钛粉2.8份、二氧化钛2.7份、二氧化锆2.3份、氧化铝2.5份、硅铁合金2.8份、钼铁2.5份、铌铁1.8份、硅铁3.5份、钒氮合金2.5份、碳酸盐5.5份、氟化钠2.5份、氟锆酸钾2.5份、铈铁合金1.3份、钇铁合金1.2份、铁粉150份。
其中，碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁按重量比为1:1:1组成的混合物；
钼铁中钼元素含量为65wt％；
铈铁合金中铈元素含量为70wt％；
钇铁合金中钇元素含量为82wt％；
药芯与药芯焊丝的重量比为100:25；
药芯焊丝的直径为2.8mm。
实施例5
本发明提出的一种桥梁用药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的低碳钢带外皮组成，药芯的原料按重量份包括：石墨3份、铜粉1.3份、低碳铬铁14.5份、钨粉1.8份、钴粉1.6份、铝粉2.3份、钛粉3.5份、二氧化钛2.3份、二氧化锆2.7份、氧化铝1.8份、硅铁合金3.5份、钼铁1.8份、铌铁2.5份、硅铁2.5份、钒氮合金3.5份、碳酸盐4.5份、氟化钠3.5份、氟锆酸钾1.5份、铈铁合金1.7份、钇铁合金0.8份、铁粉170份。
其中，碳酸盐为碳酸锂、碳酸钾、碳酸锌按重量比为1:1:1组成的混合物；
钼铁中钼元素含量为65wt％；
铈铁合金中铈元素含量为75wt％；
钇铁合金中钇元素含量为90wt％；
药芯与药芯焊丝的重量比为100:30；
药芯焊丝的直径为3.5mm。
对本发明实施例5中桥梁用药芯焊丝焊接后的熔敷金属进行性能测试，与现有技术相比结果如下：
通过上述表格可以看出，本发明桥梁用药芯焊丝与现有技术相比，在屈服强度、抗拉强度、伸长率与低温冲击功发面都得到了提升，表现出的优异性能，更加适合生产使用。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。