[发明专利]一种大电流立向上焊接用药芯焊丝及其制备方法与应用

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种大电流立向上焊接用药芯焊丝，包括外皮及填充于所述外皮内的药芯，所述药芯占所述药芯焊丝的质量百分比为14.0~14.5%；所述药芯的各组分及其占所述药芯焊丝的质量百分比如下：TiO₂ 5.0~5.8%，熔炼剂1.4~1.9%，Si 0.4~0.5%，Mn 1.6~2.0%，Mg‑Al合金0.42~0.65%，Ti 0.14~0.21%，B 0.056~0.08%，Fe余量。本发明还提供上述药芯焊丝的制备方法，采用钢带法，通过O型对接，将所述药芯封在所述外皮内，经过成型减径后即得所述药芯焊丝。本发明的上述药芯焊丝用于立向上焊接，焊接电流为270A~290A。本发明提供的用药芯焊丝立向上焊接电流可高达270~290A，焊缝凸度低于2.4mm；低于该焊接电流时立向上焊接也可获得良好的焊缝成形；其熔敷金属延伸率高于26%，塑性优良，可增加焊缝金属的抗裂性。

技术领域

本发明属于金属焊接用焊接材料技术领域，具体涉及一种气体保护大电流立向上焊接用药芯焊丝及其制备方法与应用。

背景技术

药芯焊丝是一种高效焊接材料，具有焊接效率高，缩短焊接周期、焊接工艺性能好、焊缝成型美观、成分易于调整、焊接变形小等诸多优点，因此在船舶、桥梁等钢结构焊接中得到广泛应用。但普通的E501-1药芯焊丝立向上焊接时，当焊接电流高于240A时，焊缝几乎不能成形；而焊接电流低于240A时虽然焊缝成形美观，但焊接效率偏低。因此，为提高工作效率，减少因焊接成形差到增加的打磨、补焊等工作量，需要设计一种在大电流（焊接电流在270~290A）下仍能立向上焊接的药芯焊丝。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种大电流立向上焊接用药芯焊丝及其制备方法与应用，立向上焊接电流在270~290A时药芯焊丝具有优良的焊缝成形，其焊角凸度低于2.4mm，其熔敷金属延伸率高于26%。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种大电流立向上焊接用药芯焊丝，包括外皮及填充于所述外皮内的药芯，所述药芯占所述药芯焊丝的质量百分比为14.0~14.5%；所述药芯的各组分及其占所述药芯焊丝的质量百分比如下：TiO₂ 5.0~5.8%，熔炼剂 1.4~1.9%，Si 0.4~0.5%，Mn 1.6~2.0%，Mg-Al合金 0.42~0.65%，Ti 0.14~0.21%，B 0.056~0.08%，Fe 余量。

进一步地，所述熔炼剂是采用钠水玻璃粉、NaF、长石、金红石按质量比1：1：1：3~4进行熔炼制备而成。

更进一步地，所述熔炼剂制备过程中，熔炼温度为900~1000℃，熔炼时间为1~3小时。

进一步地，所述药芯焊丝的熔敷金属中C元素的质量分数为0.04~0.06%。

进一步地，所述药芯焊丝的横截面直径为1.2mm~1.4mm。

进一步地，所述外皮采用低碳钢钢带，其各组分占低碳钢钢带的质量百分比如下：Mn 0.15~0.4%，Si≤0.025%，C≤0.03%，S≤0.015%，P≤0.012%，N≤0.005%。

本发明还提供上述的药芯焊丝的制备方法，采用钢带法生产所述药芯焊丝，通过O型对接，将所述药芯封在所述外皮内，经过成型减径后即得所述药芯焊丝。

本发明还提供上述的药芯焊丝的应用，所述药芯焊丝用于立向上焊接，焊接电流为270A~290A。

进一步地，所述药芯焊丝在焊接时，采用CO₂ 气体保护。

本发明的大电流立向上焊接用药芯焊丝的设计原理如下：