[发明专利]一种增大熔深的活性绞线焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接材料，尤其涉及一种焊接时能增大熔深的活性绞线焊丝。

背景技术

随着工业技术的迅猛发展，大型化、高参数化的焊接结构日益增多，这些焊接结构需要大量中厚板制造。埋弧焊、气体保护焊是目前中厚板焊接的主要工艺。增加焊接熔深不仅能够减小坡口尺寸，降低填充金属量，提高焊接生产效率，而且能够降低产生未熔合等缺陷的几率，提高焊接结构的安全性。

埋弧焊、气体保护焊所用的焊丝包括实芯焊丝和药芯焊丝两类。目前常用埋弧焊焊丝的直径为3.2mm和4.0mm，增加焊丝直径可以增大焊接电流，提高焊接生产率。药芯焊丝的直径超过4mm，盘绕和送丝时，由于其有缝结构的特点，容易破裂漏粉，影响使用，为了解决这一问题。申请号为2009100143911的专利“一种中厚板用大直径埋弧焊药芯焊丝”，以及申请号为“2009100143907”的专利“一种回转体或耐磨复合板堆焊用大直径药芯焊丝”，通过改变药芯焊丝结构形式，制造出了直径4.2mm～6.0mm的药芯焊丝，其接口形式为咬口连接，克服了大直径药芯焊丝漏粉问题，但生产该焊丝需要复杂的专用设备，生产工艺复杂，制造难度大，生产成本较高。实芯焊丝的直径超过4.0mm，由于其刚度增大，盘绕和送丝难度显著增加，焊丝的生产和使用均存在难以克服的困难，生产中很少见。申请号为“200910027603.X”的专利“一种多股绞合焊丝”，是将多股实芯焊丝和药芯焊丝混合绞合为一体，或将多股药芯焊丝绞合为一体，制成多股绞合焊丝，其目的是克服增大药芯焊丝直径，焊丝不易盘绕、刚直性差等缺点。但是采用药芯焊丝制造多股绞合焊丝，药芯焊丝的直径做到1.0mm以下比较困难，因此多股绞合焊丝的直径较大，难以用于气体保护焊，只能用于埋弧焊，且药芯焊丝本身的成本较高，制造出的多股绞合焊丝的成本会更高。该专利中采用实芯焊丝制造多股绞合焊丝，虽主要解决了大直径实芯焊丝刚性大，盘绕和送丝困难的问题，但并不能改善焊接稳弧性、增大熔深、降低飞溅率等指标。申请号为“201120198574.6”(授权公告号CN202137516U)专利“一种加凯多股绞合药芯焊丝”，该专利在多股绞合药芯焊丝的表面增加凯钢带作为导电层和保护层，该焊丝制造难度较大，由于使用多股药芯焊丝，且加凯，使加凯多股绞合药芯焊丝的直径较大，只能用于埋弧焊。药芯焊丝的埋弧焊多用于堆焊，而堆焊焊缝要求合金元素的含量较高，加凯钢带由于合金元素含量不高，否则难以制成厚度较小的钢带，因此加凯会降低堆焊焊缝合金元素的含量，达不到堆焊焊缝的成分要求。

药芯焊丝具有电弧稳定、飞溅小、化学成分调整容易等优点，但其存在制造工艺复杂、成本高，特别是送丝性能不如实芯焊丝，远距离送丝稳定性差等缺点。实芯焊丝的送丝性能好，但其成分调整困难，焊接飞溅大、电弧稳定性差，熔深较浅，特别是MIG焊的熔深更浅，为了焊透，往往需要开大坡口，这就使得填充金属量增加，焊接生产率降低。

随着大型焊接结构应用的逐渐增多，以及结构运行工况的日益苛刻(如低温、大载荷、高温等)，中厚板的应用逐渐增多，焊接工作量大幅度增加，用户对低成本、送丝性能优异、熔深大、质量稳定的高效化焊接材料，特别是适于自动焊的焊丝需求也更加迫切。

发明内容

针对现有药芯焊丝成本高、送丝性能不如实芯焊丝、送丝稳定性差等缺点，以及实芯焊丝飞溅大、熔深浅、电弧稳定性差等弊端，本发明提供了一种焊接时能增大熔深的活性绞线焊丝。

本发明所述增大熔深的活性绞线焊丝，是由绞合为一体的多股实芯焊丝和挤压填充于该绞合焊丝间隙中的活性剂构成；其特征在于：所述绞合为一体的多股实芯焊丝由1股位于中轴的实芯焊丝即中心丝和围绕该中心丝的4～12股实芯焊丝即外围丝绞合制成，所述活性剂的组分按质量百分比计为：50％～60％SiO₂、10％～20％TiO₂、10％～20％Cr₂O₃、0～12％NaF、0～11％LiF、0～8％氟锆酸钾、0.1％～1.0％硬脂酸钠、0.1％～1％氧化钇。所述增大熔深的活性绞线焊丝的横截面为圆形，直径为1.5mm～12.0mm，该圆形横截面的正中是中心丝横截面，且其周围均匀分布有外围丝横截面，中心丝和外围丝横截面外均布满活性剂。

其中：上述绞合为一体的多股实芯焊丝优选由1股位于中轴的实芯焊丝即中心丝和围绕该中心丝的6股实芯焊丝即外围丝绞合制成，其中所述中心丝与外围丝为化学成分相同的实芯焊丝。

上述的增大熔深的活性绞线焊丝中：所述实芯焊丝是直径相同或不相同的市售镀铜焊丝，或者无镀铜焊丝，或者表面油、锈清理干净的焊接用钢丝。