[发明专利]缆式焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及焊丝技术领域，具体涉及一种缆式焊丝。

背景技术

缆式焊丝(又称多股绞合焊丝)由中心焊丝和以螺旋升角α缠绕于中心焊丝上的多根彼此相切且直径相同的外围焊丝所构成。缆式焊丝具有盘绕性好、送丝时刚直性好、焊接时的熔深熔宽大以及熔敷效率高等优点，其原因为：(1)利用缆式焊丝焊接(例如CO₂气保焊)时外围焊丝的小阳极区随缆式焊丝的送进而围绕中心焊丝阳极区旋转，并很快合成为一个统一的束状旋转弧柱区，该束状旋转焊接电弧有利于焊丝熔化、熔滴过渡，有利于熔池内流体产生强烈搅动作用，使得熔融金属中气体溢出和有益元素在熔池内均匀分布，从而减小焊缝缺陷，提高焊接质量；(2)缆式焊丝具有涡流型流体流动模式，焊接过程中熔池液态金属存在涡流型流动，液态金属的涡流运动使熔池中部凹陷，带动高温液态金属向熔池底部流动，有利于增加熔深。

缆式焊丝的焊接性能与外围焊丝的捻距T有关。所谓捻距T是指外围焊丝围绕中心焊丝旋转一周(360°)相应两点间的直线距离。目前，在生产实践中通常将缆式焊丝看成是单股钢丝绳，并参照单股钢丝绳的标准确定缆式焊丝的捻距T。即根据国标GB/20118-2008的规定，单股钢丝绳捻距T＝捻距倍数×绳径(或股径)，1×7的捻距倍数不大于10.5，一般生产厂采用6.5-7.0。对于单丝直径为1mm的1×7(即1+6)的单股钢丝绳，其绳径大致等于3，则捻距应小于31.5mm，一般生产厂实际捻距为20mm左右。

然而，缆式焊丝的结构和材质与钢丝绳有很大区别：首先，缆式焊丝的中心焊丝与外围焊丝的直径可以相同也可以不同，且当外围焊丝数大于6时，中心焊丝的直径则大于外围焊丝的直径，例如9根直径为1.53mm的外围焊丝，则中心焊丝的直径略大于2.94mm，而钢丝绳中没有这种结构；其次，钢丝绳的材质通常采用含碳量为0.5％-0.8％的优质碳素钢，即50、60、65号钢，而缆式焊丝的材质通常为低合金及微合金结构钢、耐腐蚀不锈钢或药芯。而且，对于缆式焊丝还需考虑焊丝熔化过程中的电弧特性及熔滴过度特点，因而在缆式焊丝的生产实践中参照单股钢丝绳的标准确定缆式焊丝的捻距T是不准确的。

因此，如何根据缆式焊丝的结构及材质提出具有合适捻距的缆式焊丝以提高缆式焊丝的生产质量和焊接性能，成为当前业内迫切需要解决的问题之一。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中缆式焊丝的生产质量和焊接性能较差的缺陷。

为此，本发明提供了一种缆式焊丝，包括中心焊丝和螺旋旋绕所述中心焊丝设置的n根外围焊丝，各所述外围焊丝的直径均为d，且各相邻所述外围焊丝相切设置，其特征在于，所述外围焊丝的捻距T＝K×m×d，其中K为所述外围焊丝的结构系数，m为捻距倍数，d为所述外围焊丝的直径，1≤K≤1.5，20≤m≤25。

作为优选，所述外围焊丝为实心焊丝时，1≤K≤1.1；所述外围焊丝为无缝药芯焊丝时，1.1≤K≤1.3；所述外围焊丝为有缝药芯焊丝时，1.2≤K≤1.5。

作为优选，所述外围焊丝为实心焊丝时，K＝1；所述外围焊丝为无缝药芯焊丝时，1.1≤K≤1.2；所述外围焊丝为有缝药芯焊丝时，1.2≤K≤1.3。

作为优选，所述外围焊丝的旋转方向与所述中心焊丝长度的垂直方向之间的夹角为螺旋升角α，且α＝arccos(nd/T)。

作为优选，所述中心焊丝的直径为f，且f＝d×[(1/sin²α+1/tg²(π/n))^1/2-1]，所述缆式焊丝的直径等于f+2d。

作为优选，60°≤α≤80°。

作为优选，65°≤α≤75°。

作为优选，m＝24。

作为优选，1.5mm≤d≤2.0mm。

本发明技术方案，具有如下优点：