[发明专利]一种用于耐候钢MAG焊接的活性剂及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工工程领域，尤其是一种用于耐候钢MAG焊接的活性剂及使用方法。

背景技术

活性剂技术是在焊前将含有某些微量元素的活性物质涂敷在待焊工件表面，然后进行焊接，以改善焊缝质量和成形。这种焊接方法对于提高焊接效率，改善焊接质量，降低焊接成本，增大焊缝熔深都有着积极作用。

在轨道车辆运行过程中，转向架承受着安装部件的工作载荷、制动、牵引和惯性力。我国铁路运输的不断发展和轨道车辆的不断提速对转向架焊接构架接头性能也提出了更高的要求。转向架焊接构架结构主要包括侧梁、横梁、纵向辅助梁、空气簧座板、空气簧支撑梁、定位臂以及其它吊座支架等部件，其中侧梁与定位臂、横梁与纵向辅助梁、侧梁与横梁等连接部位均采用焊接的形式。

SMA490钢具有较高的强度、塑性和韧性等综合力学性能，同时也有良好的耐大气腐蚀性能，专门用于制造高速动车组转向架焊接构架。焊接转向架构架结构复杂，焊缝数量多且分布密集，材质厚度大，在施焊过程中因受焊接操作空间限制等因素的影响，不可避免地产生未熔合、未焊透的缺陷。因此增加焊缝熔深，保证焊接接头质量就显得势在必行。

用普通熔焊方法进行钢、钛、铝等材料的焊接时，由于电弧热量分散及电弧冲击力数值低等原因，在正常焊接参数下，考虑焊缝深宽比等成形方面的要求，通常单层焊接只能够获得较小的熔深。对于厚度较大的板材、管材以及特殊接头的焊接，在需要背面完全熔透的条件下，就需要进行坡口加工以及采用多层焊接。为了增加熔深，提高焊接效率，20世纪60年代中期，巴顿焊接研究所提出了活性化TIG焊的概念并做了相关研究。研究结果表明，把某种成分的活性剂涂敷在被焊件母材的焊接区，在正常规范下焊接熔深大幅度提高。近年来国外科研机构和产业部门对活性化焊方法有深入研究的倾向，并已形成了A-TIG焊的概念和技术。活性剂的使用显著提高了TIG焊接效率，节省焊接工时。

与TIG焊相比，MAG焊接方法本身具有更高的熔敷效率和更大的焊接熔深。如果能将活性剂和MAG结合进而发展出A-MAG焊的概念和技术，则有可能进一步增加焊接熔深，提高焊接效率。

申请号为201010230874.8的专利：一种提高铝合金MIG焊焊缝熔深的方法，公开了一种提高铝合金MIG焊焊缝熔深的方法，属于材料加工工程领域，该方法的具体工艺步骤是：第一步，采用颗粒度为40-80μm、纯度为99.9％的SiO₂、Cr₂O₃、Al₂O₃和TiO₂粉末颗粒，按一定成分配比组合经均匀混合后，制备成铝合金MAG焊专用活性剂，其成分按重量百分比计算(Wt.％)：SiO₂：78-96；Cr₂O₃：2-12；Al₂O₃：1-5；TiO₂：1-5；第二步，按上述设计成分制备好的铝合金MIG焊专用活性剂采用等离子喷涂于被焊铝合金结构件表面，采用MIG焊焊接铝合金结构件，可实现在同等热输入量的情况下显著提高MIG焊焊缝的熔深。但是上述专利中的活性剂适用于铝合金的焊接中，并不适用于耐候钢的焊接。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种用于耐候钢MAG焊接的活性剂，能改善焊缝成形、改善焊缝组织，增加焊缝熔深和提高焊缝性能。

本发明的另一目的为提供一种用于耐候钢MAG焊接的活性剂的使用方法。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于耐候钢MAG焊接的活性剂，所述活性剂由颗粒度均为10～80μm、纯度均为95%～99%的Cr₂O₃、TiO₂、NaF和MgO粉末颗粒混合物组成，其成分按重量百分比分配分别为Cr₂O₃：15%～60%，TiO₂：8%～30%，NaF：1%～30%，MgO：0%～76%。

所述的活性剂中Cr₂O₃、TiO₂、NaF和MgO粉末颗粒组成，其成分按重量百分比分配，分别为Cr₂O₃：15%～55%，TiO₂：8%～20%，NaF：1%～30%，MgO：10%～70%。