本发明公开一种CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：包括药芯粉和包裹该药芯粉的钢带，该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石15-35%，硅锰合金12-25%，铁粉12-30%，镍粉5-16%，铝镁合金3-10%，微碳铬铁10-25%，钼铁5-15%，钒铁5-15%。本发明的焊丝具有能适用于小规格、且能实现在超薄的不锈钢器具及容器上焊接的优点。
1.一种CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，包括药芯粉和包裹该药芯粉的钢带，其特征在于：该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石15-35%，硅锰合金12-25%，铁粉
12-30%，镍粉5-16%，铝镁合金3-10%，微碳铬铁10-25%，钼铁5-15%，钒铁5-15%。
2.根据权利要求1所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石18-25%，硅锰合金10-15%，铁粉15-20%，镍粉8-12%，铝镁合金3-8%，微碳铬铁15-20%，钼铁8-12%，钒铁6-12%。
3.根据权利要求1所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石21%，硅锰合金13%，铁粉17%，镍粉9%，铝镁合金6%，微碳铬铁18%，钼铁10%，钒铁6%。
4.根据权利要求1所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石18%，硅锰合金15%，铁粉15%，镍粉12%，铝镁合金5%，微碳铬铁20%，钼铁9%，钒铁6%。
5.根据权利要求1所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石23%，硅锰合金11%，铁粉15%，镍粉8%，铝镁合金8%，微碳铬铁15%，钼铁8%，钒铁12%。
6.根据权利要求1-5中任意权利要求所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：所述的钼铁为如下市售产品：牌号FeMo55-A，化学成分Mo≥55.0，Si≤1.0，S≤0.10，P≤0.08，C≤0.20，Cu0.50，Sb≤0.05，Sn≤0.06；或者牌号FeMo55-B，化学成分Mo≥55.0，Si≤1.5，S≤0.15，P≤0.10，C≤0.25，Cu1.00，Sb≤0.08，Sn≤0.03。
7.根据权利要求1-5中任意权利要求所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：所述的微碳铬铁为如下市售产品：牌号HCr000，化学成分Cr≥50，C≤0.10，Si≤2.0，P≤0.05，S≤0.04；或者牌号HCr000Si，化学成分Cr60～70，C≤0.12，Si4.0～5.5，P≤0.06，S≤0.04。
8.根据权利要求1-5中任意权利要求所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于：所述的铝镁合金为如下市售产品：牌号FLM3，化学成分Al47～53%，Mg47～53%，Al+Mg≥97.5%，Fe≤0.4%；所述的钒铁为如下市售产品：牌号FeV50，化学成分V≥50.0%，Si≤2.0%，P≤0.10%，S≤0.06%，Al≤0.5%，Mn≤0.05，C≤0.10，余量为铁；所述的铁粉为如下市售产品：牌号FHD100-25，化学成分Fe≥98.0%，C≤0.05%，Si≤0.15%，Mn≤0.4%，P≤0.02%，S≤0.02%，O≤1.0%；所述的镍粉为如下市售产品：牌号FNi-1，Ni≥98%，C≤0.02%，P≤0.01%，S≤0.01%；所述的金红石为如下市售产品：牌号澳大利亚，化学成分TiO2≥95.0%，FeO≤0.5，S≤0.03，P≤0.05。
9.一种CO2气体保护不锈钢药芯焊丝的制备方法，其特征在于：制备步骤包括：
（1）按照配方比例将CO2气体保护不锈钢药芯焊丝的药芯粉各组分混合均匀；
（2）将包裹药芯粉用的钢带先扎成U形槽，然后向U形槽中加入药芯粉总量的一半，用成形机将U形槽合口后再压平；然后将压平后的钢带再次扎成U形，加入剩余另一半的药芯粉，用成形机将二次U形槽合口使药粉包裹其中，然后经过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使其直径达到0.6mm,得到CO2气体保护不锈钢药芯焊丝。
10.根据权利要求9所述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝的制备方法，其特征在于：所述的药芯粉的加入量为占焊丝总重量9-11%的药芯粉；焊接时的焊机为电流120-140A、电压16-18V。
CO2气体保护不锈钢药芯焊丝
技术领域
[0001] 本发明涉及金属焊接材料技术领域，具体涉及一种CO2气体保护不锈钢药芯焊丝。
背景技术
[0002] 目前，市场上使用的不锈钢药芯焊丝规格只有φ1.2mm及以上的产品，但是这种规格的焊丝很难实现在超薄的不锈钢器具、及容器上焊接；而且还必须使用氩弧焊来焊接，如果要使用价格低、操作方便的手工连续焊接，因为大规格焊丝（1.2mm及以上）的使用，在焊机焊接时要采用相对较大的电流电压（如电流220A以上，电压25V以上）会造成被焊接的物件（由于超薄）击穿或损毁等。
[0003] 而且，现在市场上使用的不锈钢药芯焊丝由于比重小，当需要在钢带中填充相同量的焊丝其所占用的空间大，在钢带压平、拉拔、减径过程，由于其中的药芯粉占用空间大，拉拔过程药芯粉被急剧压缩从而对钢带产生压力造成钢带容易断裂、漏粉。
发明内容
[0004] 本发明针对现有技术的上述不足，提供一种适用于小规格（φ0.6mm）、能实现在超薄的不锈钢器具、及容器上焊接的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，包括药芯粉和包裹该药芯粉的钢带，该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石15-35%，硅锰合金12-25%，铁粉12-30%，镍粉5-16%，铝镁合金3-10%，微碳铬铁10-25%，钼铁
5-15%，钒铁5-15%。
[0006] 作为优选，上述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，包括药芯粉和包裹该药芯粉的钢带，该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石18-25%，硅锰合金10-15%，铁粉15-20%，镍粉8-12%，铝镁合金3-8%，微碳铬铁15-20%，钼铁8-12%，钒铁6-12%。
[0007] 作为进一步优选，上述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，包括药芯粉和包裹该药芯粉的钢带，该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石21%，硅锰合金13%，铁粉17%，镍粉9%，铝镁合金6%，微碳铬铁18%，钼铁10%，钒铁6%。
[0008] 作为进一步优选，上述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，包括药芯粉和包裹该药芯粉的钢带，该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石18%，硅锰合金15%，铁粉15%，镍粉12%，铝镁合金5%，微碳铬铁20%，钼铁9%，钒铁6%。
[0009] 作为进一步优选，上述的CO2气体保护不锈钢药芯焊丝，包括药芯粉和包裹该药芯粉的钢带，该焊丝的药芯粉的组成与重量百分如下：金红石23%，硅锰合金11%，铁粉15%，镍粉8%，铝镁合金8%，微碳铬铁15%，钼铁8%，钒铁12%。
[0010] 本发明上述用于包裹药芯粉的钢带规格要求为：
[0011] （1）不锈钢钢带化学成分及力学性能执行标准（GB/T222-2006）具体如下表1：
[0012] 表1
[0013]
[0014] （2）技术要求
[0015] 2.1适用标准：钢带公称厚度为0.40±0.001mm，公称宽度为10-20mm药芯焊丝用冷轧钢带。
[0016] 2.2厚度允许偏差应符合表2的规定：
[0017] 表2
[0018]
[0019] 2.3表面质量
[0020] 不锈钢带表面不得有结疤、裂纹、夹杂、折叠和其他对使用有害的缺陷，钢不得有分层。
[0021] 不锈钢带表面允许有≤1/2厚度公差的轻微麻点、轻微划痕，允许有局部的氧化色。反面允许有≤1/2厚度公差的小气泡和轧辊压痕，但应保证最小厚度。
[0022] 不锈钢带在连续生产的过程中，因对局部的表面缺陷不易发现并难以去除，因此，不锈钢带允许带缺陷交货，但有缺陷的部分不得超过每卷总长度的5%。
[0023] 不锈钢带的表面结构
[0024] 粗糙度：Ra=0.50∽1.3υm,目标值：Ra=0.70∽1.0υm
[0025] 2.4检测规则和试验方法
[0026] 不锈钢带的检测规则和试验方法应符合Q/HYAQ01和Q/HYAQ04标准的规定。本发明上述的硅锰合金（参照GB/T4008--1996)化学成分见表3：
[0027] 表3
[0028]
[0029] 本发明上述的钼铁（参照GB/T3649--1987)化学成分见表4：
[0030] 表4
[0031]
[0032] 本发明上述的微碳铬铁（参照GB/T5683-1987)化学成分见表5：
[0033] 表5
[0034]
[0035] 本发明上述的铝镁合金（参照GB/T5150--85)化学成分见表6：
[0036] 表6
[0037]
[0038] 本发明上述的钒铁（参照GB/T4139--2004)化学成分见表7：
[0039] 表7
[0040]
[0041] 本发明上述的铁粉为还原铁粉（参照GB/T4136--1994)化学成分见表8：
[0042] 表8
[0043]
[0044]
[0045] 本发明上述的镍粉（参照GB/T2085--1989)化学成分见表9：
[0046] 表9
[0047]
[0048] 本发明上述的金红石化学成分见表10：
[0049] 表10
[0050]
[0051] 本发明上述各原料的颗粒度要求：
[0052]
[0053] 本发明的矿物粉（金红石）经695-705℃烘烤；金属粉（硅锰合金、铁粉、镍粉、铝镁合金、微碳铬铁、钼铁、钒铁等）经125-135℃烘烤并保温5-6小时自然冷却筛分后使用。以去除水分，从而减少或消除由于水分的存在而造成的焊接缺陷。
[0054] 本发明上述各组分原料的化学成分含量均以重量百分比计算，且各化学成分之和为100%，共同组分各完整的组分。
[0055] 本发明上述各原料组分所起到的作用：
[0056] 金红石：作为造渣剂使用，严格控制造渣剂的加入量，可以减薄焊后渣壳，有利于熔池中气体的逸出，减少气孔数量，提高焊丝的熔敷速度，金红石加入量15-35%。
[0057] 硅锰合金：配方中加入适量的硅元素有助于改善焊缝成型，加入量12-25%。
[0058] 铁粉（还原铁粉）：铁粉的加入量增大可以有助于提高熔敷效率，减少在带底漆钢板上高速角焊时出现的气孔和凹坑的数量，铁粉加入量12-30%。
[0059] 镁铝镁合金：配方中加入适量的镁铝合金有助于降低焊缝金属中的氧含量，利于焊缝金属韧性的改善；铝镁合金加入量3-10%。
[0060] 镍粉：配方中加入适量的镍粉有助于改善焊缝韧性，加入量8-12%。
[0061] 微碳铬铁：配方中加入适量的微碳铬铁有助于改善焊缝强度，微碳铬铁加入量10-25%。
[0062] 钼铁：配方中加入适量的钼铁有助于改善焊缝强度；钼铁加入量5-15%。
[0063] 钒铁：配方中加入适量的钒铁可以提高焊缝的低温冲击韧性值，钒铁加入量6-12%。
[0064] 上述药芯粉各个组分的粒径大小均过100%目筛，合适的药芯粉颗粒有利于成分混合均匀。
[0065] 本发明还提供一种上述CO2气体保护不锈钢药芯焊丝的制备方法，制备步骤包括：
[0066] （1）按照配方比例将CO2气体保护不锈钢药芯焊丝的药芯粉各组分混合均匀；
[0067] （2）将包裹药芯粉用的钢带先扎成U形槽，然后向U形槽中加入药芯粉总量的一半，用成形机将U形槽合口后再压平；然后将压平后的钢带再次扎成U形，加入剩余另一半的药芯粉，用成形机将二次U形槽合口使药粉包裹其中，然后经过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使其直径达到0.6mm,得到CO2气体保护不锈钢药芯焊丝。
[0068] 本发明上述药芯粉的加入量为占焊丝总重量9-11%的药芯粉。
[0069] 本发明上述的焊丝，在焊机焊接时，其焊机为电流120-140A、电压16-18V。本发明的优点和有益效果：
[0070] 1.本发明的药芯粉比重大，当需要在钢带中填充相同量的焊丝其所占用的空间小，在钢带压平、拉拔、减径过程，由于其中的药芯粉占用空间小，拉拔过程药芯粉不会急剧压缩，从而对钢带不会产生较大压力，钢带在拉拔过程不容易断裂、漏粉，成功实现直径为0.6mm的小规格焊丝的制造和形成。
[0071] 2.本发明的药芯粉制备的焊丝成功实现在超薄的不锈钢器具、及容器上焊接，而特种小规格的药芯焊丝使用电流120-140（A）、电压16-18（V）可完美的实现焊接；焊道的熔合平滑、美观。
[0072] 3.本发明的药芯粉首次实现制备直径为0.6mm的小规格焊丝，而这种小规格的焊丝目前还没有报道，仅仅有1.2mm及以上的规格的焊丝；而且，传统用于焊接超薄不锈钢器具及容器的方法，仅仅能使用规格为1.2mm且还要采用氩弧焊才能实现，如果要使用价格低、操作方便的手工连续焊接，因为大规格焊丝（1.2mm及以上）的使用，在焊机焊接时要采用相对较大的电流电压（如电流220A以上，电压25V以上）会造成被焊接的物件（由于超薄）击穿或损毁等。而本发明的小规格焊丝成功克服上述现有不锈钢药芯焊丝的不足，可以实现操作简单、成本低的手工连续焊接工艺。
[0073] 4.本发明焊丝的制备方法，采用两次扎制U形槽和两次分别包裹药芯粉的方法，采用上述方法，每一次的药芯粉加入量少，每一层的钢带包裹的药芯粉的量相对就少，因此在压平或拉拔过程不会造成药芯粉急剧压缩对钢带造成过大压力的现象出现，从而有效保护钢带的完整性，并能实现0.6mm直径的小规格焊丝制备；而且分两次加入药芯粉，整个焊丝的药芯粉分布的更加均匀，在焊接过程焊丝具有更高的熔敷速度和较大的工作效率，且焊接时焊件完美无缺陷。
[0074] 5.本发明的不锈钢药芯焊丝在使用时，焊缝表面渣的产生量少、焊接飞溅小、焊缝成型好且焊接烟尘少。可采用手工焊焊接，还可以根据焊接需要灵活的调整药芯粉的各个组分配比，使用更方便。
附图说明
[0075] 附图为本发明埋弧焊药芯焊丝的加工工艺流程图。具体实施方式：
[0076] 下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
[0077] 实施例1
[0078] 选用钢带公称厚度为0.40mm，将公称宽度裁剪成14mm的药芯焊丝用冷轧钢带，采用成型机将其轧制成U形槽。以1000克埋弧焊药芯焊丝为例：取金红石210克，硅锰合金130克，铁粉170克，镍粉90克，铝镁合金60克，微碳铬铁180克，钼铁100克，钒铁60克。
将所有原料加入混合机中混合30分钟，然后取500克加入U形槽钢带中；将U形槽合口，使得药芯粉包裹其中压平，再次轧制成U形槽，将剩余的500克药芯粉加入U形槽钢带中然后经过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使得焊丝的直径达到0.6mm。药芯粉填充量占焊丝总重的
10%。
[0079] 1）本发明实施例样品焊丝的机械性能见表11：
[0080] 1.1拉伸试验
[0081] 测定熔敷金属屈服点或屈服强度以及其他材料的屈服强度时，弹性应变速度不得超过每秒30mm，在达到屈服点时的载荷或屈服载荷后，测定抗拉强度时应变速率最大可增加到每秒40%标距。
[0082] 1.2冲击试验：
[0083] 所有的冲击试验均在认可的夏比冲击试验机上进行，试验机的冲击能量不得低于150J。当试验温度不是常温时，试验的温度波动范围应控制在0±1℃内，并保持一段时间（6分钟），使试样温度在试样整个截面内均匀一致，同时应采取适当的措施以防止实际试验过程中发生较大的温度变化。如果有争议时，室温应取为18-25℃。
[0084] 表11
[0085]
[0086] 2）化学成分试验
[0087] 将焊丝进行堆焊试板烧焊后，取中间位置焊材。通过直读光谱仪对所取的焊材进行化学成分光谱试验，设备所测出的成分值为试验值。
[0088] 结果如表12所示：
[0089] 表12
[0090]
[0091] 从结果显示，本发明实施例1制备的样品具有良好的机械性能，可以适用于超薄金属物件的焊接。
[0092] 实施例2
[0093] 选用钢带公称厚度为0.40mm，将公称宽度裁剪成14mm的药芯焊丝用冷轧钢带，采用成型机将其轧制成U形槽。以1000克埋弧焊药芯焊丝为例：取金红石180克，硅锰合金150克，铁粉150克，镍粉120克，铝镁合金50克，微碳铬铁200克，钼铁90克，钒铁60克。
将所有原料加入混合机中混合30分钟，然后取500克加入U形槽钢带中；将U形槽合口，使得药芯粉包裹其中压平，再次轧制成U形槽，将剩余的500克药芯粉加入U形槽钢带中然后经过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使得焊丝的直径达到0.6mm。药芯粉填充量占焊丝总重的
10%。
[0094] 实施例3
[0095] 选用钢带公称厚度为0.40mm，将公称宽度裁剪成14mm的药芯焊丝用冷轧钢带，采用成型机将其轧制成U形槽。以1000克埋弧焊药芯焊丝为例：取金红石230克，硅锰合金110克，铁粉150克，镍粉80克，铝镁合金80克，微碳铬铁150克，钼铁80克，钒铁120克。
将所有原料加入混合机中混合30分钟，然后取500克加入U形槽钢带中；将U形槽合口，使得药芯粉包裹其中压平，再次轧制成U形槽，将剩余的500克药芯粉加入U形槽钢带中然后经过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使得焊丝的直径达到0.6mm。药芯粉填充量占焊丝总重的
10%。
