专利名称：一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种药芯焊丝，尤其涉及一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝及其制备方法。
背景技术：
药芯焊丝焊接兼容了手工焊条和气体保护焊实芯焊丝焊接的优点，其生产效率高，焊接工艺性能好，已广泛用于碳钢，低合金钢和高合金钢的焊接。目前常用的药芯焊丝的药芯材料分为两个体系，一种是酸性体系，如金红石系药芯焊丝，另一种碱性体系，如氟化钙、氧化镁系。以金红石系为代表的酸性药芯焊丝，其操作性能好，但是存在的低温冲击韧性低且不稳定的缺陷，抗裂性也需要改善；而碱性体系的药芯焊丝，其气温力学性能好， 但是操作性能差。开发一种工艺性能好、力学性能优良的药芯焊丝成为本发明研究的方向。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种工艺性能好、力学性能优良的新型钛酸钙渣系药芯焊丝及其制备方法。
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本发明的目的是这样实现的
一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，所述药芯焊丝的焊药中含有金红石和钛酸钙，其二者的质量比为10-15 :22-28。所述焊药优选组分质量百分比如下
金红石10-15%
钛酸钙22-28%
铝镁合金1-5%
镁粉O. 5-2%
铁粉25-35%
硅锰15-20%
氟化钠O. 5-2%
197添加剂2-6%
硼铁2-6%
钛铁1-5%
各组分重量为100% (包括不可避免的杂质)；
所述197添加剂为至少包括下列四类物质中两种的混合物，所述四类物质分别为
(I)铝矾土、石英、钾长石或钠长石；(2)碱金属氧化物；(3)稀土金属的氟化物或稀土金属的氧化物；(4)特氟龙粉料或冰晶石。当所述197添加剂由(I)铝矾土、石英、钾长石或钠长石；(2)碱金属氧化物；(3) 稀土金属的氟化物或稀土金属的氧化物；(4)特氟龙粉料或冰晶石，四种物质混合而成，所述质量混合比为I :0. 5-2 :0. 5-2 :0. 5-2 ；当所述197添加剂由上述四种物质中的三种混合而成，其质量混合比为0. 5-2 O. 5~2 :0· 5~2 ;
当所述197添加剂由上述四种物质中的两种混合而成，其质量混合比为0. 5-2 O. 5~2 ο所述稀土金属的氟化物为氟化铈，所述稀土金属的氧化物为氧化钇。所述钛酸钙为粉末状，由下列重量百分比的物质混配、反应制得
95金红石10-30%
助熔剂5-30%
稀释剂30-50% 大理石10-30%
所述助熔剂为重铬酸钾、硅酸钠、氟化钙中至少一种；
所述稀释剂为二氧化硅、水玻璃中至少一种。所述钛酸钙的各组分需在石墨坩埚中采用感应炉加热。所述感应炉加热温度为900°C。一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝的制备方法，先分别准备钛酸钙和197助剂，然后按配比将药芯焊药混合均匀，备用；采用冷轧钢带为药芯焊丝的外皮原料，经过钢带纵剪、 钢带轧成“U”型槽，并向“U”型槽内装填焊药，轧制合拢为“O”型管；K，再进一步轧制盒拉拔制成为成品焊丝。所述冷轧钢带中有害元素总量控制在O. 05%以下。与现有技术相比，本发明的有益效果是
该新型渣系的药芯焊丝既具有金红石渣系的药芯焊丝的工艺性能，同时又具备碱性药芯焊丝的力学性能。具体为采用该渣系的药芯焊丝焊接时操作性能好、飞溅小、脱渣好，低温冲击韧性优良，与传统酸性药芯焊丝相比，其抗裂性得到了明显的改善。本发明极大降低了酸性药芯焊丝的扩散氢的含量，可以达到H5标准，并提高了酸性药芯焊丝的综合力学性能，其低温冲击值在_50°C仍可以达到50J以上，抗裂性优。该新型渣系的药芯焊丝适合于焊接490Mp级高强钢及其它同级别的钢种。
图I为药芯焊丝生产工艺的流程图。
具体实施例方式本发明实施例1-5的新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其药芯的焊药按下列表I配比制得，单位g
表I :
权利要求
1.一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝的焊药中含有金红石和钛酸钙，其二者的质量比为10-15 :22-28。
2.根据权利要求I所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述钛酸钙由下列重量百分比的物质混配制得95金红石10-30%助熔剂5-30%稀释剂30-50%大理石10-30% 所述助熔剂为重铬酸钾、硅酸钠、氟化钙中至少一种；所述稀释剂为二氧化硅、水玻璃中至少一种。
3.根据权利要求I或2所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊药组分质量百分比如下金红石10-15%钛酸钙22-28%铝镁合金1-5%镁粉O. 5-2%铁粉25-35%硅锰15-20%氟化钠O. 5-2%197添加剂2-6%硼铁2-6%钛铁1-5%各组分重量为100% ；所述197添加剂为至少包括下列四类物质中两种的混合物，所述四类物质分别为(I)铝矾土、石英、钾长石或钠长石；(2)碱金属氧化物；(3)稀土金属的氟化物或稀土金属的氧化物；(4)特氟龙粉料或冰晶石。
4.根据权利要求3所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述稀土金属的氟化物为氟化铈，所述稀土金属的氧化物为氧化钇。
5.根据权利要求3所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述197添加剂由(I)铝矾土、石英、钾长石或钠长石；(2)碱金属氧化物；(3)稀土金属的氟化物或稀土金属的氧化物；(4)特氟龙粉料或冰晶石，四种物质混合而成，所述质量混合比为I :0. 5-2 O. 5~2 :0· 5~2 ;或所述197添加剂由上述四种物质中的三种混合而成，其质量混合比为0. 5-2 O. 5~2 :0· 5~2 ;或所述197添加剂由上述四种物质中的两种混合而成，其质量混合比为0. 5-2 O. 5~2 ο
6.根据权利要求3所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述钛酸钙为粉末状。
7.根据权利要求2所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述钛酸钙的各组分需在石墨坩埚中采用感应炉加热。
8.根据权利要求7所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝，其特征在于，所述感应炉加热温度为900°C。
9.制备权利要求1-8之一的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝的方法，其特征在于，先分别准备钛酸钙和197助剂，然后按配比将药芯焊丝的焊药混合均匀，备用；采用冷轧钢带为药芯焊丝的外皮原料，经过钢带纵剪、钢带轧成“U”型槽，并向“U”型槽内装填焊药，轧制合拢为“O”型管坯，再进一步轧制盒拉拔制成为成品焊丝。
10.根据权利要求9所述的一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述冷轧钢带中有害元素总量控制在O. 05%以下。
全文摘要
本发明涉及一种新型钛酸钙渣系药芯焊丝及其制备方法。其特征在于，所述药芯焊丝的焊药中含有金红石和钛酸钙，其二者的质量比为10-15∶22-28。该新型渣系的药芯焊丝既具有金红石渣系的药芯焊丝的工艺性能，同时又具备碱性药芯焊丝的力学性能。具体为采用该渣系的药芯焊丝焊接时操作性能好、飞溅小、脱渣好，低温冲击韧性优良，与传统酸性药芯焊丝相比，其抗裂性得到了明显的改善。本发明极大降低了酸性药芯焊丝的扩散氢的含量，可以达到H5标准，并提高了酸性药芯焊丝的综合力学性能，其低温冲击值在-50℃仍可以达到50J以上，抗裂性优。
文档编号B23K35/368GK102717208SQ201210187468
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者喻朝飞, 张建忠 申请人:江苏孚尔姆焊业科技有限公司