[发明专利]一种焊丝药芯粉、金红石型无缝药芯焊丝及制备与应用

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种焊丝药芯粉、金红石型无缝药芯焊丝及制备与应用。所述的焊丝药芯粉包含如下按质量百分比计的组分：金红石30～40％，铝粉0～5％，硅粉0～4％，铝镁合金1～2％，金属锰7～12％，锆英砂1～2％，碳酸钠1～2％，铁粉补足100％。本发明还提供了一种包含上述焊丝药芯粉的金红石型无缝药芯焊丝，该焊丝工艺性良好，在合适的工艺规范下，能够实现全位置焊接，焊接过程稳定，熔敷金属力学性能稳定，满足相关标准要求，适用于460MPa级别钢的焊接，焊丝熔敷金属扩散氢含量低，抗冷裂纹能力强。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种焊丝药芯粉、金红石型无缝药芯焊丝及制备与应用。

背景技术

近年来，焊接材料产品的结构调整和产品升级过程明显加快，在海洋工程、船舶修造等技术领域中，药芯焊丝以其优异的工艺性已逐渐取代了手工焊条及实心焊丝。无缝药芯焊丝除具有普通药芯焊丝的优点外，还因其优异的抗吸潮性、良好的自动化适应能力等优点，在船舶制造、海洋工程等领域焊接时，具有非常大的技术优势。

无缝药芯焊丝因其结构特点，决定了其制造过程中必须经过退火，而退火过程会造成药芯粉的变化，导致最终焊丝与初始设计有一定差异，增加配方设计难度。中国专利公开号CN106181128A提出了一种无缝无镀铜焊丝，其配方组成为常规的药芯焊丝组成，中国专利公开号CN 104028913 A中所述为一种无缝自保护药芯焊丝，中国专利公开号CN105057925A中所述的无缝药芯焊丝为金属粉芯型。

本发明考虑利用无缝药芯焊丝的特点，提出一种基于逆向设计的金红石型无缝药芯焊丝，经检索未发现有与本申请相关的无缝药芯焊丝。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种焊丝药芯粉。

本发明的另一目的在于提供一种金红石型无缝药芯焊丝，该焊丝包含上述药芯粉。

本发明的再一目的在于提供上述金红石型无缝药芯焊丝的制备方法，该方法基于逆向设计，利用无缝药芯焊丝的制造特性，通过配方设计，经过600～950℃的高温退火，能够得到焊接工艺性良好，可全位置焊接的金红石型无缝药芯焊丝。

本发明的第四个目的在于提供上述焊丝药芯粉和金红石型无缝药芯焊丝的应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种焊丝药芯粉，包含如下按质量百分比计的组分：

其中，铝粉和硅粉含量不能同时为0；

所述的金红石的化学成分优选为TiO₂≥95wt％；

所述的铝镁合金的化学成分优选为Al：48～52wt％，Al+Mg≥96wt％；

一种金红石型无缝药芯焊丝，包含上述焊丝药芯粉；

所述的金红石型无缝药芯焊丝，还包含焊丝外皮；

所述的焊丝外皮优选为低碳钢带；

所述的金红石型无缝药芯焊丝的制备方法，包含如下步骤：

将焊丝外皮添加焊丝药芯粉，轧辊成型和焊合，得到焊丝盘条；然后在惰性气体保护下，将焊丝盘条600～950℃退火处理4～7h；退火后的焊丝盘条减径，得到金红石型无缝药芯焊丝；

所述的焊丝外皮优选采用在线同步添加药芯粉；

所述的惰性气体优选为氩气；

所述的退火优选在井式退火炉内进行；

所述的焊丝药芯粉的填充率为13～15wt％；