[发明专利]用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝，本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。

背景技术

钛-钢复合板(管)以其高强度、优异的耐蚀性能和显著的经济效益而被广泛应用于石油化工等工业部门。由于钛是一种活泼金属，在高温下易与钢中的铁、碳元素形成化合物，增加复合界面的脆性，极易产生焊接裂纹，从而严重制约着钛-钢复合材料的熔焊对接及其应用。目前关于钛-钢复合板(管)的焊接主要选用市面上现有的Ti～Ni、Cu、V等实芯焊丝作为过渡层焊接材料，一方面试验焊接材料有限，其成分不能保证与母材完全匹配，另一方面，材料本身的性能导致焊接过程难以顺利进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝，实现钛-钢复合板(管)焊接接头熔焊冶金结合的目的。

本发明的另一个目的是提供一种用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝，按质量百分比由以下组分组成：钒粉80～81％，铬粉19～20％，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明的特点还在于，

钒粉的粒径为60～80目，化学成分为：V＞99.9％，Fe＜0.05％，Si＜0.05％，Al＜0.05％，N＜0.04％，C＜0.05％，H＜0.01％。

铬粉的粒径为60～80目，化学成分为：Cr＞99.2％，C＜0.02％，Si＜0.14％，S＜0.008％，P＜0.06％。

本发明所采用的另一个技术方案是，用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，按质量百分比分别称取80～81％的钒粉和19～20％的铬粉，上述组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的钒粉和铬粉放到混粉机中，干混得到混合均匀的药芯粉末；

步骤3，将步骤2得到的药芯粉末放在药芯焊丝生产设备的加料机上，将尺寸10×0.4mm的紫铜带放在放带机上，经过铜带清洗设备，进行超声波清洗，随后进行轧U型槽与加粉操作，控制药粉填充率为10～15％，再通过成型机进行铜带合口，形成直径3.8mm的焊丝；

步骤4，将步骤3得到的焊丝放在粗拉设备上，经过6道减径处理，然后在精拉生产线的放线机上，进行9级减径精拉处理，得到直径为1.2mm的焊丝。

本发明的特点还在于，

步骤1中钒粉的粒径为60～80目，化学成分为：V＞99.9％，Fe＜0.05％，Si＜0.05％，Al＜0.05％，N＜0.04％，C＜0.05％，H＜0.01％。

步骤1中铬粉的粒径为60～80目，化学成分为：Cr＞99.2％，C＜0.02％，Si＜0.14％，S＜0.008％，P＜0.06％。

步骤1中称取钒粉和铬粉前，将钒粉和铬粉在150～180℃下烘1.5～2h。

步骤2中的干混处理时间为0.5～0.8h。

本发明的有益效果是，本发明用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝，具有以下优点：1)制得的药芯焊丝直径小，可采用手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊焊接；2)本发明药芯焊丝能够将复合板(管)的钛层与钢层焊缝组织有效的衔接在一起，实现钛-钢复合板(管)的熔焊对接；3)钛-管线钢复合板开V形坡口，先用纯钛焊丝焊接钛层，再用本发明的药芯焊丝焊接过渡层，最后用钢用焊丝焊接钢层，所得焊接接头具有优良的强韧性；4)本发明药芯焊丝只涉及两种合金元素，成分控制较为容易，制造工艺简单，便于进行大规模批量生产。

附图说明

图1是实施例1制备的药芯焊丝配合钛层焊丝及钢层焊丝焊接钛-钢复合板的焊缝区熔敷金属微观组织图；

图2是实施例2制备的药芯焊丝配合钛层焊丝及钢层焊丝焊接钛-钢复合板的焊缝区熔敷金属微观组织图；

图3是实施例3制备的药芯焊丝配合钛层焊丝及钢层焊丝焊接钛-钢复合板的焊缝区熔敷金属微观组织图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明用于熔焊对接钛-钢复合板的药芯焊丝，按质量百分比由以下组分组成：钒粉80～81％，铬粉19～20％，以上组分质量百分比之和为100％。

钒粉的粒径为60～80目，化学成分为：V＞99.9％，Fe＜0.05％，Si＜0.05％，Al＜0.05％，N＜0.04％，C＜0.05％，H＜0.01％。