一种船用钢Q690E配套用药芯焊丝的制作方法

本发明涉及船用钢的焊接，具体涉及一种船用钢q690e配套用药芯焊丝。

背景技术：

1、随着国内造船用钢的强度级别不断提高，如今q690等级钢板已经被广泛应用于船舶制造，尤其是在浮吊船和军舰的制造甚为广泛。

2、q690e钢板不仅强度高可靠性强而且在-40℃温度下具有良好的低温韧性而被广泛应用。目前与船用钢q690e配套用的药芯焊丝，可进行全位置焊接相对较少，市场多以碱性熔渣型药芯焊丝供应为主，碱性焊丝具有良好的低温冲击韧性及抗裂性。

3、但碱性焊丝本身具有较多工艺缺陷，如焊接过程电弧不集中，飞溅大，立焊难以成型，一般只适用于平焊和平角焊，而船舶在制造过程中的焊缝涉及全位置焊接，船用q690e配套用碱性药芯焊丝难以满足全位置焊接，而以金红石渣系配套q690e船用钢配套的酸性药芯焊丝还普遍存在焊接接头力学性能稳定性问题，主要表现在焊缝金属的低温冲击韧性不稳定，抗裂性一般的问题。

4、为解决以上难题，本文研究开发了一种力学性能和和抗裂性都能满足中国船级社和美国船级社要求的q690e船用钢配套用的全位置用药芯焊丝。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种船用钢q690e配套用药芯焊丝。本发明的药芯焊丝可以用于全位置焊接，并且焊接后的焊缝金属的力学性能和和抗裂性都能满足中国船级社和美国船级社要求。

2、为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

3、一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，药芯焊丝按重量百分比包括：

4、还原钛铁矿6～10％；

5、金红石15～20％；

6、氧化铝2～6％；

7、钛酸钾2～4％；

8、锆英砂0.5～3％；

9、雾化球形镁粉0.5～2％；

10、铝镁合金1.5～4％；

11、钛铁0.1～1％；

12、钼粉1～3％；

13、钼铁1～3％；

14、镍粉8～12％；

15、金属锰5～9％；

16、高碳锰铁2～5％；

17、锰硅合金2～8％；

18、硅铁2～8％；

19、氟硅酸钠2～7％；

20、氟硅酸钾2～7％；

21、硼铁粉0.1～0.4％；

22、玻璃粉1～3％，

23、稀土硅铁0.5～2％，余量铁粉，以上各组分之和为百分之百。

24、在本发明的一个优选实施例中，所述硅铁为45#硅铁。

25、在本发明的一个优选实施例中，所述玻璃粉为将sio2、al2o3、cao、mgo、b2o3、na20按比例研磨而成，所述比例如下：

26、sio2：60％-75％；

27、al2o3：0.5％-3％；

28、cao：6％-10％；

29、mgo：3％-20％；

30、b2o3：1％-3％；

31、na20≥14％。

32、在本发明的一个优选实施例中，所述金红石为750-900℃温度下煅烧至水分不超过0.01％的金红石。

33、在本发明的一个优选实施例中，所述锆英砂为750-900℃温度下煅烧至水分不超过0.01％的锆英砂。

34、在本发明的一个优选实施例中，所述雾化球形镁粉的粒径范围为80-160目

35、在本发明的一个优选实施例中，所述镍粉的粒径范围为100-200目。

36、在本发明的一个优选实施例中，所述钼粉的粒径范围为100-200目。

37、本发明的有益效果在于：

38、1.本发明通过合理设计配方中各种药粉比例，使得本发明焊丝具有良好的焊接工艺性，适用于全位置焊接，焊缝成形美观、脱渣容易，能适用于船用q690e钢母材的焊接，适用于自动化焊接和半自动化焊接，焊接工艺与常规药芯焊丝无明显区别，适用性强。

39、2.本发明焊丝采用碱度较高的金红石渣系，焊接船用q690e钢，焊缝金属具有优良的力学性能；抗拉强度rm；770～940(mpa)，屈服强度rel；≥690(mpa),延伸率a≥17％，-40℃低温冲击akv≥69(j)，扩散氢含量≤5ml/100g满足中国船级社及美国船级社的规定。

40、3.本发明通过多种氟化物、稀土及还原钛铁矿的加入，在焊接冶金作用下可实现焊缝金属h5以下，在常规药芯焊丝制造工艺过程即可实现扩散氢h5以下，大大简化了h5制造工艺，焊缝金属抗裂性得到极大提高。

41、4.采用波长色散x射线光谱仪对熔渣进行分析，并且通过熔渣碱度计算公式(其中xk是熔渣中第k种氧化物的质量分数；ak是熔渣中的第k种氧化物的碱度系数)计算，其熔渣碱度b2＞-1。

技术特征：

1.一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，药芯焊丝按重量百分比包括：

2.如权利要求1所示的一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，所述硅铁为45#硅铁。

3.如权利要求1所示的一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，所述玻璃粉为将sio2、al2o3、cao、mgo、b2o3、na20按比例研磨而成，所述比例如下：

4.如权利要求1所示的一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，所述金红石为750-900℃温度下煅烧至水分不超过0.01％的金红石。

5.如权利要求1所示的一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，所述锆英砂为750-900℃温度下煅烧至水分不超过0.01％的锆英砂。

6.如权利要求1所示的一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，所述雾化球形镁粉的粒径范围为80-160目。

7.如权利要求1所示的一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，所述镍粉的粒径范围为100-200目。

8.如权利要求1所示的一种船用钢q690e配套用药芯焊丝，其特征在于，所述钼粉的粒径范围为100-200目。

技术总结
本发明公开了一种船用钢Q690E配套用药芯焊丝。本发明通过合理设计配方中各种药粉比例，使得本发明焊丝具有良好的焊接工艺性，适用于全位置焊接，焊缝成形美观、脱渣容易，能适用于船用Q690E钢母材的焊接，适用于自动化焊接和半自动化焊接，焊接工艺与常规药芯焊丝无明显区别，适用性强。并且焊接后的焊缝金属的力学性能和和抗裂性都能满足中国船级社和美国船级社要求。

技术研发人员：陈振刚,王志堂,鲁力,吴伦发,俞华琴,罗茜
受保护的技术使用者：上海焊接器材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15