[发明专利]一种用于二氧化碳气体保护焊的铝脱氧焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工工程中的焊接领域，更具体地说，涉及一种用于二氧化碳气体保护焊的焊丝及其制备方法。

背景技术

随着自动焊接系统的引入，用于二氧化碳保护焊的焊丝已得到广泛应用。但二氧化碳气体保护焊也存在着明显的不足，主要表现在焊接过程飞溅较大、电弧稳定性差和焊缝成型不好等。通过在实心焊丝中添加微量元素，改进焊丝的焊接工艺和力学性能，是国内外焊接工作者研究的热点。

08Al是一种优质碳素结构钢，钢中平均碳质量分数小于0.08％。08Al材料具有成本低、拉伸性能好等优点，但是单独采用08Al材料作为焊丝，在二氧化碳保护焊焊接时在焊缝内部易产生气孔，这主要是由于焊接过程中脱氧不足。焊接钢材时，氧能有限溶解在铁中，还能与铁反应生成氧化物，进而影响焊缝韧性及强度。在焊接过程中，为防止氧的有害作用，主要是采用添加微量脱氧剂的方法进行脱氧，同时也必须提高焊接材料和被焊材料的纯度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种脱氧性能好，制造成本低的用于二氧化碳气体保护焊的铝脱氧焊丝及其制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种用于二氧化碳气体保护焊的铝脱氧焊丝，由金属丝和均匀包裹在金属丝内部的铝脱氧剂组成。

所述的铝脱氧剂为铝箔，其用量为金属丝质量的0.1％-1％，优选0.3％-1％，更加优选0.5％-1％，通过包裹的方式使其均匀分布在金属丝的内部。

所述的金属丝可选用市售的10-20mm宽、0.5-2mm厚的08Al碳素钢盘条，经轧辊、拉拔制备的金属丝。

本发明的一种用于二氧化碳气体保护焊的铝脱氧焊丝的制备方法按照如下步骤进行：

(1)将金属丝轧制成近似U形，然后将铝脱氧剂放入U形槽中后合口，形成内部包有铝脱氧剂的近似圆形金属丝；

(2)将上述金属丝表面均匀涂上拉丝润滑剂，经过数次拉拔，使金属丝直径缩小后，洗净拉丝润滑剂即可。

在本发明的技术方案中，所述金属丝可选用市售的10-20mm宽、0.5-2mm厚的08Al碳素钢盘条，需要在使用之前进行剥壳去锈，拉伸后可使其直径缩小至0.8-1.6mm；所述的铝脱氧剂为铝箔，其用量为金属丝质量的0.1％-1％，优选0.3％-1％，更加优选0.5％-1％，通过包裹的方式使其均匀分布在金属丝的内部。

本发明的技术方案涉及的用于二氧化碳气体保护焊的铝脱氧焊丝可采用08Al为焊丝主要原材料，制造成本低；生产工艺简单且在焊丝内部设置有铝脱氧剂，在保证导电性的同时保证脱氧性能，减少焊接过程中在焊缝内部形成的气孔，降低焊丝焊接过程中的飞溅，改善焊缝成型。同时，得到的焊缝强度更接近母材强度，获得等强匹配或接近等强匹配的效果，如附图4所示(使用430SCD^TM/450SVD^TM型wolpert自动维氏硬度仪进行焊缝硬度测试)。

附图说明

图1利用本发明技术方案轧制08Al近似圆形金属丝(U形槽)示意图

图2利用本发明技术方案制备的铝脱氧焊丝纵截面示意图，其中1为08Al盘条，2为铝脱氧剂

图3利用本发明技术方案制备的铝脱氧焊丝横截面示意图，其中1为08Al盘条，2为铝脱氧剂

图4是硬度分析的图线。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步的阐述，由于目前常用二氧化碳气体保护焊的焊丝规格一般为直径0.8-1.6mm，故本发明采用拉拔工艺将其拉至0.8-1.6mm，但本发明不限于此。

实施例1：

采用市售的10mm宽、0.5mm厚的08Al碳素钢盘条

1)将08Al盘条剥壳去锈，先将其轧制成近似U形，将等长的铝箔放入U形槽中，再将U形槽合口，形成内部包有铝箔的近似圆形金属丝，其中铝箔总用量相对于08Al金属丝的质量分数为0.1％；

2)将上述金属丝表面均匀涂上一层拉丝润滑剂，经过数次拉拔，使金属丝直径缩小至0.8mm；

3)使用无水乙醇将附着在拉制焊丝表面的拉丝润滑剂洗净。

实施例2：

采用市售的12mm宽、1mm厚的08Al碳素钢盘条

1)将08Al盘条剥壳去锈，先将其轧制成近似U形，将等长的铝箔放入U形槽中，再将U形槽合口，形成内部包有铝箔的近似圆形金属丝，其中铝箔总用量相对于08Al金属丝的质量分数为0.3％；