[发明专利]单面焊双面成型背面免充氩气保护的焊丝

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料领域，涉及一种焊丝，特别涉及一种焊丝，更特别地涉及一种单面焊双面成型背面免充氩气保护的焊丝。 

背景技术

钨极氩弧焊(通常亦称为TIG焊)钨极氩弧焊时常被称为TIG焊，是一种在非消耗性电极和工作物之间产生热量的电弧焊接方式；电极棒、溶池、电弧和工作物临近受热区域都是由气体状态的保护隔绝大气混入，此保护是由气体或混合气体流供应，通常是惰性气体，必须是能提供全保护，因为甚至很微量的空气混入也会污染焊道。 

钨极氩弧焊是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法，其方法构成如图所示。焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的，从而获得优质的焊缝。焊接过程中根据工件的具体要求可以加或者不加填充焊丝。 

钨极氩弧焊焊接过程稳定，焊缝质量高，被广泛应用于打底、单面焊双面成型焊接。实际焊接时，焊件背面需要充氩气进行保护，焊接大型工件、管道时，背面充氩量很大，并且有时具有一定的难度或无法实现，从而造成焊接成本的提升和焊接难度的加大，甚至影响焊接质量。为了降低焊接成本和难度，提高焊接质量，科研人员致力于研制单面焊双面成型背面免充氩气用熔渣进行保护的自保护焊丝。 

单面焊双面成型氩弧焊接时背面氧化一直是焊接工艺上的一道难题。通常采用背面充氩保护工艺。但在野外长输管道或者工件较大及背面空间狭小等情况下，气体严重损耗，增加了成本，焊接质量也受到很大影响。日本油脂公司(TASETO)开发的著名的不锈钢背面自保护型TIG焊丝，又称TGF焊丝，是一种背面免充氩焊丝，用于不锈钢焊材的焊接。这是一种有特殊涂层的焊丝，焊接时，保护药皮渗透到熔池背面，形成致密保护层，使背面不受氧化。目前，已成功应用于石油化工、电建、造船等行业的不锈钢管道和容器的焊接。其背面药皮剥离性好，可以全位置焊接，焊接质量优良，耐腐蚀性强。例如型号为TGF-308L、TGF-309L、TGF-316L、TGF-347等。但是这种保护药皮焊丝在焊接过程中小问题太多。例如焊缝成型不光滑、不美观，焊接纹路不清晰、不规整，有咬边、未焊透等焊接缺陷；脱渣性能不足，有粘渣现象；焊接过程中有飞溅，电弧不稳定，铁水渗透性能不好，不易操作，尤其 是仍然难以发挥全位置焊接工艺性。 

现有技术亦公开了诸多不锈钢焊接用焊丝。 

CN1176863A(96119404.9，沈阳工业)公开了一种高炉阀门冷焊抗裂堆焊焊条，其焊芯为2Cr13不锈钢丝，药皮的组分及重量百分比为：大理石22～28、萤石28～35、金红石5～12、石英1.5～2.0、钛白粉3～5、金属锰7～10、金属铬1.5～3.0、钼铁、1.5～3.5、钒铁1.5～2、钛铁5～7.5、低硅铁1.5～2.5、中碳锰铁4～5、铌粉1～2。据信该发明适用于高炉各种阀门及其它中碳钢、低合金钢等阀门的堆焊，具有焊前不预热，焊后无需热处理及对焊接缺陷可冷补焊无裂纹的特点。 

CN1644299A(200510007159.7，燕山大学)公开了一种用于复合双金属大型齿轮(直径在4米以上)绿色再制造的堆焊焊条，该焊条药皮的化学成分为(wt％)：金红石2-4％，大理石40-50％，萤石15-25％，石英2-5％，白土子3-6％，高碳铬铁0-3％，高碳锰铁3-5％，硅铁1-3％，钛铁8-13％，钼铁5-7％，铈氧化物7-12％，金属镍3-5％。焊芯为H08A钢焊丝。采用的粘结剂水玻璃的模数为2.7-3.0，浓度(波美度)为48-50。据信采用该堆焊焊条可以不用焊前预热、焊后热处理对大型废旧齿轮进行堆焊再制造，堆焊金属具有较高的抗开裂性能；通过合金化作用，堆焊金属具有一定的硬度(HRC21-30)和耐磨性；同时，具有一定的可加工性。 

CN101700607A(200910238116.8，北京金威)涉及深冷工程专用不锈钢焊条。它是由下述重量份配比的粉原料经混合，所述的粉原料配比：金红石38-46份；大理石12-15份；钛白粉1-3份；石英1-3份；云母4-6份；硅铁4-6份；钛铁2-4份；电解锰6-8份；金属铬3-5份；钙溶剂1-3份；碳酸钠1-3份；冰晶石4-7份；长石6-8份；并加入粉原料总重量26％的钾钠水玻璃，搅拌均匀，压涂于不锈钢焊芯上而成的不锈钢焊条。其焊缝金属中铁素体含量适宜，焊缝金属铁素体数FN为6-8；焊缝金属具有优良的-196℃低温冲击性能，焊缝金属-196℃的V型冲击功平均值为45J，完全满足工程所需。