一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝

摘要

本发明公开了一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，该焊丝由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.2‑1.6mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：10‑30%，药粉成分：质量百分组成为：钛白粉：10‑25%，长石：5‑15%，冰晶石：2‑5%，锆英石：3‑8%，硅铁：5‑10%，锰铁：8‑15%，金属铬粉：18‑25%，镍粉：4‑10%，余量为铁粉。本发明不锈钢药芯焊丝焊接电弧稳定，熔渣对熔滴和熔池保护作用强，焊接发尘量比市售同类常用不锈钢药芯焊丝减少30%以上，与实芯焊丝大致相同，能全位置焊接，具有良好的使用性能。

权利要求

1.一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于，该焊丝由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.2-1.6mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：10-30％；

所述药粉的配料质量百分比组成如下：

钛白粉：10-25％，

长石：5-15％，

冰晶石：2-5％，

锆英石：3-8％，

硅铁：5-10％，

锰铁：8-15％，

金属铬粉：18-25％，

镍粉：4-10％，

余量为铁粉；

所述药粉配方中还包括氟化钙，所述氟化钙为药粉总量的3-7％；

所述药粉的制备方法，其步骤如下：

步骤1，按比例称取原材料，然后进行筛滤，筛网孔径达到微米级；

步骤2，将原材料放入乙醇溶液中进行多次震荡，乙醇溶液的质量与原材料的质量相同；震荡方式是震荡时间20min，每隔5min停止1min；

步骤3，震荡结束后乙醇溶液中加入蒸馏水，进行5min剧烈搅拌，静置20min，搅拌速度为1000-3000r/min，加入的水量与乙醇质量相同；

步骤4，静置后的乙醇水溶液继续静置，同时吸取表面溶液去除原材料表面的漂浮物，溶液吸取量为乙醇水溶液体积的十分之一；

步骤5，将步骤4中剩余的乙醇水溶液进行水浴减压蒸馏，直至溶液量正好盖住固体，水浴温度为80-90℃；

步骤6，将与原材料的质量相同的乙醇量加入到减压蒸馏后的带固体乙醇水溶液，然后进行第二次减压蒸馏，直至溶液蒸干；

步骤7，将蒸干后混合材料取出，放置在烘箱内进行低温常压烘干，烘干的温度为50-60℃，烘干后即可得到混合均匀的药粉粉体材料。

2.根据权利要求书1所述的一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于，所述钛白粉中二氧化钛含量不下于98％。

3.根据权利要求书1所述的一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝焊接时的保护气体为二氧化碳气体，所述二氧化碳浓度大于99.9％。

4.根据权利要求书1所述的一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于，所述铁粉内铁氧化物浓度不大于10％。

5.根据权利要求书1所述的一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，其特征在于，所述不锈钢采用低碳钢带包裹。

说明书

一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝

技术领域

[0001] 本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝。

背景技术

[0002] CO2药芯焊丝克服了实芯焊丝飞溅较多和大电流下全位置施焊较困难的缺点，具有生产效率高、工艺性能好，焊缝质量优良和适应各类焊接电源等优点。但药芯焊丝的发尘量比实芯焊丝高。降低发尘量的主要途径：一是减少药粉中的造气成分，如碳酸盐、氟化物、有机物等；二是药粉中矿物粉和合金粉的良好匹配，提高焊接熔敷效率、加快熔滴过渡使得熔滴和熔池的蒸发减少。为此，本发明研究开发一种低发尘量CO2气保护不锈钢药芯焊丝。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，本发明不锈钢药芯焊丝焊接电弧稳定，熔渣对熔滴和熔池保护作用强，焊接发尘量比市售同类常用不锈钢药芯焊丝减少30%以上，与实芯焊丝大致相同，能全位置焊接，具有良好的使用性能。

[0004] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.2-1.6mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：10-30%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0005] 钛白粉：10-25%，

[0006] 长石：5-15%，

[0007] 冰晶石：2-5%，

[0008] 锆英石：3-8%，

[0009] 硅铁：5-10%，

[0010] 锰铁：8-15%，

[0011] 金属铬粉：18-25%，

[0012] 镍粉：4-10%，

[0013] 余量为铁粉，

[0014] 填充率为10-30％。

[0015] 其配方中还包括碳酸钙，所述碳酸钙为药粉总量的8-9%。

[0016] 所述碳酸钙采用纳米碳酸钙，粒径范围为700-900nm。

[0017] 所述药粉配方中还包括氟化钙，所述氟化钙为药粉总量的3-7%。

[0018] 所述药芯焊丝焊接时的保护气体为二氧化碳气体，所述二氧化碳浓度大于99.9%。

[0019] 所述药粉中各成分作用及含量如下：

[0020] 钛白粉：含有大于98% 的TiO2，对过热的熔滴具有良好的保护作用，减少熔滴过渡过程中蒸发；TiO2可与FeO结合成为钛酸盐进入熔渣，减少氧化铁烟尘；同时造渣，稳定焊接电弧，并改善焊接工艺性能。质量百分数为：钛白粉：10-25%。

[0021] 长石：稳弧剂，具有稳定电弧的作用，可增加渣的黏度，保护过热熔滴，减少发尘量。质量百分数为：5-15%。

[0022] 冰晶石：同时含有Na、Al稳弧元素，具有稳弧作用，同时降低焊缝中的扩散氢含量，提高焊缝的抗裂纹能力。质量百分数为：2-5%。

[0023] 锆英石：主要用于造渣，改善熔渣的脱渣性。质量百分数为：3-8%。

[0024] 硅铁和锰铁：充分脱氧、脱硫，抑制住碳的脱氧反应，避免一氧化碳气体产生，降低发尘量。质量百分数为：硅铁:5-10%；锰铁:8-15%。

[0025] 金属铬粉、镍粉：渗入Cr、Ni合金，提高熔敷效率。质量百分含量为：金属铬粉：18-25%，镍粉：4-10%。

[0026] 铁粉：使焊缝金属增加，提高熔敷效率。

[0027] 碳酸钙和氟化钙：使它的熔渣比氧化钛型焊条的熔渣更易流动，这也是一种协助立焊和仰焊快速冷却的方法。这些焊条用于焊接中型和大型结构，要求具有较高的焊接质量、良好的机械性能和抗裂纹能力。

[0028] 其中，所述铁粉内铁氧化物浓度不大于10%。

[0029] 其中，所述不锈钢采用低碳钢带包裹。

[0030] 其中，所述药粉的制备方法，其步骤如下：

[0031] 步骤1，按比例称取原材料，然后进行筛滤，所述筛网孔径达到微米级；

[0032] 步骤2，将原材料放入乙醇溶液中进行多次震荡，乙醇量与原材料的质量一致；震荡方式是震荡时间20min，每隔5min停止1min；

[0033] 步骤3，震荡结束后乙醇溶液中加入蒸馏水，进行5min剧烈搅拌，静置20min，所述搅拌速度为1000-3000r/min，所述加入的水量与乙醇质量一致；

[0034] 步骤4，静置后的乙醇水溶液继续静置，同时吸取表面溶液去除原材料表面的漂浮物，溶液吸取量为乙醇水溶液体积的十分之一；

[0035] 步骤5，将步骤4中剩余的乙醇水溶液进行水浴减压蒸馏，直至溶液量正好盖住固体，水浴温度为80-90℃；

[0036] 步骤6，将与原材料的质量一致的乙醇量加入到减压蒸馏后的带固体乙醇水溶液，然后进行第二次减压蒸馏，直至溶液蒸干；

[0037] 步骤7，将蒸干后混合材料取出，放置在烘箱内进行低温常压烘干，烘干的温度为50-60℃，烘干后即可得到混合均匀的药粉粉体材料。

[0038] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0039] 本发明制造的CO2气保不锈钢药芯焊丝，药粉配方合理，没有添加碳酸盐、有机物等造气成分物质，控制了冰晶石的加入量，硅铁、锰铁脱氧脱硫完全，以及加入了大量的金属铬粉、镍粉、铁粉提高熔敷效率。因此，本发明不锈钢药芯焊丝焊接电弧稳定，熔渣对熔滴和熔池保护作用强，焊接发尘量比市售同类常用不锈钢药芯焊丝减少30%以上，与实芯焊丝大致相同，能全位置焊接，具有良好的使用性能；本发明采用的药粉经过乙醇清洗以及二次减压蒸馏，具有混合程度高，杂质少，表面污染少等特点，提高了药粉的洁净度，有助于提高药粉的品质，提高药芯焊丝的品质。

具体实施方式

[0040] 下面结合实施例对本发明做进一步描述：

[0041] 药粉的制备方法，其步骤如下：

[0042] 步骤1，按比例称取原材料，然后进行筛滤，所述筛网孔径达到微米级；

[0043] 步骤2，将原材料放入乙醇溶液中进行多次震荡，乙醇量与原材料的质量一致；震荡方式是震荡时间20min，每隔5min停止1min；

[0044] 步骤3，震荡结束后乙醇溶液中加入蒸馏水，进行5min剧烈搅拌，静置20min，所述搅拌速度为1000-3000r/min，所述加入的水量与乙醇质量一致；

[0045] 步骤4，静置后的乙醇水溶液继续静置，同时吸取表面溶液去除原材料表面的漂浮物，溶液吸取量为乙醇水溶液体积的十分之一；

[0046] 步骤5，将步骤4中剩余的乙醇水溶液进行水浴减压蒸馏，直至溶液量正好盖住固体，水浴温度为80-90℃；

[0047] 步骤6，将与原材料的质量一致的乙醇量加入到减压蒸馏后的带固体乙醇水溶液，然后进行第二次减压蒸馏，直至溶液蒸干；

[0048] 步骤7，将蒸干后混合材料取出，放置在烘箱内进行低温常压烘干，烘干的温度为50-60℃，烘干后即可得到混合均匀的药粉粉体材料。

[0049] 实施例1

[0050] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.2mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：10%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0051] 钛白粉：10%，

[0052] 长石：5%，

[0053] 冰晶石：2%，

[0054] 锆英石：3%，

[0055] 硅铁：5%，

[0056] 锰铁：8%，

[0057] 金属铬粉：18%，

[0058] 镍粉：4%，

[0059] 余量为铁粉。

[0060] 本发明发尘量比市售常用的1.2mm不锈钢药芯焊丝减少36%。

[0061] 实施例2

[0062] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.6mm药芯焊丝，药粉的填充系数为： 30%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0063] 钛白粉：15%，

[0064] 长石：6%，

[0065] 冰晶石：3%，

[0066] 锆英石：4%，

[0067] 硅铁：6%，

[0068] 锰铁：9%，

[0069] 金属铬粉：19%，

[0070] 镍粉：5%，

[0071] 余量为铁粉。

[0072] 发尘量比市售常用的1.6mm不锈钢药芯焊丝减少33%。

[0073] 实施例3

[0074] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.4mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：20%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0075] 钛白粉：20%，

[0076] 长石：10%，

[0077] 冰晶石：4%，

[0078] 锆英石：6%，

[0079] 硅铁：8%，

[0080] 锰铁：11%，

[0081] 金属铬粉：20%，

[0082] 镍粉：7%，

[0083] 余量为铁粉。

[0084] 发尘量比市售常用的1.4mm不锈钢药芯焊丝减少39%。

[0085] 实施例4

[0086] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.2mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：10%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0087] 钛白粉：10%，

[0088] 长石：5%，

[0089] 冰晶石：2%，

[0090] 锆英石：3%，

[0091] 硅铁：5%，

[0092] 锰铁：8%，

[0093] 金属铬粉：18%，

[0094] 镍粉：4%，

[0095] 余量为铁粉。

[0096] 其配方中还包括碳酸钙，所述碳酸钙为药粉总量的8%。

[0097] 所述碳酸钙采用纳米碳酸钙，粒径范围为700nm。

[0098] 发尘量比市售常用的1.2mm不锈钢药芯焊丝减少31%。

[0099] 实施例5

[0100] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.6mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：30%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0101] 钛白粉：15%，

[0102] 长石：6%，

[0103] 冰晶石：3%，

[0104] 锆英石：4%，

[0105] 硅铁：6%，

[0106] 锰铁：9%，

[0107] 金属铬粉：19%，

[0108] 镍粉：5%，

[0109] 余量为铁粉。

[0110] 其配方中还包括碳酸钙，所述碳酸钙为药粉总量的9%。

[0111] 所述碳酸钙采用纳米碳酸钙，粒径范围为900nm。

[0112] 发尘量比市售常用的1.6mm不锈钢药芯焊丝减少34%。

[0113] 实施例6

[0114] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.4mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：20%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0115] 钛白粉：20%，

[0116] 长石：10%，

[0117] 冰晶石：4%，

[0118] 锆英石：6%，

[0119] 硅铁：8%，

[0120] 锰铁：11%，

[0121] 金属铬粉：20%，

[0122] 镍粉：7%，

[0123] 余量为铁粉。

[0124] 其配方中还包括碳酸钙，所述碳酸钙为药粉总量的8%。

[0125] 所述碳酸钙采用纳米碳酸钙，粒径范围为800nm。

[0126] 发尘量比市售常用的1.4mm不锈钢药芯焊丝减少38%。

[0127] 实施例7

[0128] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.2mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：10%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0129] 钛白粉：10%，

[0130] 长石：5%，

[0131] 冰晶石：2%，

[0132] 锆英石：3%，

[0133] 硅铁：5%，

[0134] 锰铁：8%，

[0135] 金属铬粉：18%，

[0136] 镍粉：4%，

[0137] 余量为铁粉。

[0138] 所述药粉配方中还包括氟化钙，所述氟化钙为药粉总量的3%。

[0139] 发尘量比市售常用的1.2mm不锈钢药芯焊丝减少30%。

[0140] 实施例8

[0141] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.6mm药芯焊丝，药粉的填充系数为： 30%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0142] 钛白粉：15%，

[0143] 长石：6%，

[0144] 冰晶石：3%，

[0145] 锆英石：4%，

[0146] 硅铁：6%，

[0147] 锰铁：9%，

[0148] 金属铬粉：19%，

[0149] 镍粉：5%，

[0150] 余量为铁粉。

[0151] 所述药粉配方中还包括氟化钙，所述氟化钙为药粉总量的7%。

[0152] 发尘量比市售常用的1.6mm不锈钢药芯焊丝减少33%。

[0153] 实施例9

[0154] 一种CO2气保护不锈钢药芯焊丝，由不锈钢包裹药粉，经轧制拉拔成直径为1.4mm药芯焊丝，药粉的填充系数为：22%，其特征在于，药粉的配料质量百分比组成如下：

[0155] 钛白粉：20%，

[0156] 长石：10%，

[0157] 冰晶石：4%，

[0158] 锆英石：6%，

[0159] 硅铁：8%，

[0160] 锰铁：11%，

[0161] 金属铬粉：20%，

[0162] 镍粉：7%，

[0163] 余量为铁粉。

[0164] 所述药粉配方中还包括氟化钙，所述氟化钙为药粉总量的4%。

[0165] 发尘量比市售常用的1.4mm不锈钢药芯焊丝减少39%。

[0166] 以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。