强度490MPa低合金钢配套焊接用CO₂气体保护药芯焊丝的制作方法

专利名称：强度490MPa低合金钢配套焊接用CO₂气体保护药芯焊丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及焊接材料，尤其涉及一种强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝
背景技术：
近年来，在造船领域，广泛推广应用全位置钛型药芯焊丝的CO2气体保护自动与半自动焊接。药芯焊丝的应用，使得生产效率大大提高，焊接变形大为减少，使得工期缩短，生产成本降低。然而在能源建设特别是电站建设工程中，CO2气体保护全位置钛型药芯焊丝尚不满足其技术要求，主要表现在1)力学性能与电站用低合金钢焊接接头技术要求不配套如CO2气体保护全位置钛型药芯焊丝的熔敷金属强度普遍为船用3y级别，即抗拉强度彡490MPa、_20°C的夏比冲击吸收功彡47J。而电站用抗拉强度彡490MPa的低合金钢(如 16Mn钢)则要求其焊缝的-30°C的夏比冲击吸收功彡27J(韧性不匹配)；电站用抗拉强度 ^ 590MPa的低合金钢(如6062钢)则要求其焊缝的_20°C的夏比冲击吸收功彡47J (强度不匹配)；2)抗气孔性较差等。

发明内容
本发明的目的是提供一种强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，可以在CO2气体保护的条件下焊接，满足电站建设用强度级别490MPa的低合金钢焊接的熔敷金属力学性能、具有较强的抗气孔性能等技术要求。本发明的目的是通过以下技术方案来实现一种强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，由钢带和药芯粉料制成，药芯粉料包括以下重量份数的成分烧结粉4-10，Fe3O4 0.1-0. 7，TiO2 0-1.0, Al 0. 1-0. 5，Ti 0-0. 4，Si 0. 1-0. 5，Mn 2. 0-2. 5，Fe 1. 0-2. 0。所述的烧结粉由以下重量份数的原料制成=TiO2 30-80, SiO2 8-15,MgO 1_7，氟化物1-7，ZrO2 1-7，Al2O3 2-10，K2CHNa2O 0 5。按上述配方配粉后充分混拌，然后经900°C
高温除水、烧结；将烧结后的混合料破碎到一定颗粒度后备用。所述的氟化物由MgF2+NaF组成，其中MgF2重量彡40%。在上述药芯粉料(含烧结粉)组成物中，各组分的作用如下=TiO2起造渣与稳弧的作用；K20、Na2O主要起稳弧的作用；氟化物的主要作用是提高焊丝的抗气孔性；MgO与氟化物一起维持熔渣一定的碱度，以使焊缝金属获得足够的韧性；Si02、Al2O3, ZrO2等的作用是造渣与改善渣的性能作用；Al、Ti、Si的作用是强脱氧，与Fe3O4等反应，由此带来附加反应热改善电弧性能以及反应产物改善渣的物理性能；Mn的主要作用是脱氧与合金化焊缝金属；粉料烧结的作用是去除其中的各类水分以及提高其抗吸潮的能力本发明的有益效果为生产的药芯焊丝的熔敷金属力学性能达到技术指标要求 (C02气体保护)；耐吸潮能力大幅提高，从而增强了焊丝的抗气孔能力，表现在开包后，在相对湿度80%的环境下放置7天后焊接(C02气体保护)不出气孔。
具体实施例方式本发明实施例所述的强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝， 由钢带和药芯粉料制成，药芯粉料包括以下重量份数的成分烧结粉4-10，Fe3O4 0. 1-0. 7， TiO2 0-1.0，Al 0.1-0. 5，Ti 0-0. 4, Si 0.1-0. 5，Mn 2. 0-2. 5, Fe 1.0-2.0。所述的烧结粉由以下重量份数的原料制成=TiO2 30-80，SiO2 8-15, MgO 1-7，氟化物1-7，&02 1-7，Al2O3 2-10，K2CHNa2O 0 5。所述的氟化物由MgF2+NaF组成，其中MgF2重量彡40%。根据本发明的药芯焊丝药芯粉料的成分，制作三批牌号为NY490药芯焊丝，三批焊丝所采用的钢带和药芯粉料的成分如表1所示。三批焊丝所施焊的母材及施焊工艺参数如表2所示。施焊后对所得的熔敷金属进行了力学性能测试与气孔检测，测试结果如表3 所示。表1实施例NY490药芯焊丝钢带成分及药芯组成(重量，％ )
权利要求
1.一种强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，由钢带和药芯粉料制成，其特征在于所述药芯粉料包括以下重量份数的成分烧结粉4-10，Fe3O4 0. 1-0. 7， TiO2O-L 0，Al 0. 1-0. 5，Ti 0-0. 4，Si 0. 1-0. 5，Mn 2. 0-2. 5，Fe 1. 0-2. 0 ；其中所述的烧结粉由以下重量份数的原料制成:Ti0230-80, Si028-15、MgO 1-7，氟化物1-7, ZrO21-7, Al2032-10，K2CHNa2O 0 5。
2.根据权利要求1所述的强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护焊药芯焊丝， 其特征在于所述的氟化物包括MgF2和NaF组成，其中MgF2重量< 40%。
全文摘要
本发明涉及一种强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，由钢带和药芯粉料制成，药芯粉料包括以下重量份数的成份烧结粉4-10，Fe3O40.1-0.7，TiO20-1.0，Al 0.1-0.5，Ti 0-0.4，Si 0.1-0.5，Mn 2.0-2.5，Fe 1.0-2.0。本发明的有益效果为生产的药芯焊丝的熔敷金属力学性能达到技术指标要求；生产的药芯焊丝耐吸潮能力大幅提高，从而增强了焊丝的抗气孔能力，表现在开包后，在相对湿度80％的环境下放置7天后焊接不出气孔。
文档编号B23K35/368GK102233498SQ20101015731
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者佘京鹏, 吴平安, 桂赤斌, 桂颢, 钟少涛 申请人:广东福维德焊接股份有限公司