[发明专利]一种高韧性飞溅少自保护涂层药芯焊丝及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及自保护药芯焊丝技术领域，尤其涉及一种高韧性飞溅少自保护涂层药芯焊丝及制备方法。

背景技术

自保护药芯焊丝在堆焊过程中无须任何保护气体和焊剂，操作简便，以效率高，稀释率低，综合成本低等优势，成为目前较经济、方便的焊接技术之一，在我国已被逐渐推广。

但是在自保型焊丝在焊接过程中常常会出现飞溅率大，电弧不稳定，冲击韧性小的问题。这些缺点的来源主要有两个方面，一方面尽管自保护药芯焊丝在药芯中加入沸点低、易形成蒸汽囊能排挤反应区周围空气的造气剂—氟化物,但总有或多或少的氮气侵入熔池区，侵入的氮气除了一部分与焊丝中的熔融金属形成稳定的氮化物外，多余的氮气就会以气泡的形式向外逸出，在焊丝基体中形成气泡降低焊丝的冲击韧性，导致自保护焊丝熔敷金属的冲击韧性较低，飞溅较大。

另一方面在药芯焊丝生产中，为了保证药芯焊丝的品质需要对拉拔成型后的药芯焊丝表面进行处理。目前对药芯焊丝表面处理主要有清洁和涂层，但这在国内大多数药芯焊丝生产厂都是薄弱环节，在很大程度上直接或间接地影响着药芯焊丝的品质。传统的涂层工序，大多是应用化学方法在焊丝表面先涂敷一层具有粘着力的润滑油，再利用润滑油来吸附粘着添加剂，整个工序复杂，存在涂层较厚、涂覆不均匀、电弧电离效率低的缺点，从而导致在焊接过程中电弧不稳定，产生滞熔，飞溅率大。

发明内容

本发明提出了一种高韧性飞溅少自保护涂层药芯焊丝及制备方法，药芯焊丝包括焊丝基体和表面涂层，本发明抗拉强度可达840MPa以上，断裂延伸率超过了20％，焊缝在-30℃下的冲击功大于100J，焊接过程中飞溅小，满足了实际应用对药芯焊丝的要求。

本发明提出的一种高韧性飞溅少自保护涂层药芯焊丝，包括焊丝基体和涂敷在焊丝基体表面的涂层，其中焊丝基体由低碳钢外皮和填充在低碳钢外皮中的药芯组成；其中，药芯原料按重量百分比包括：金红石15～30％，铌铁1～2％，铝粉1～3％，镁粉1～2％，氟化物6～10％，镁砂0.5～1％，锆英砂0.5～0.9％，铁粉52-70％；其中，F/(Mg+Al)＝0.015～0.05，Mg为镁粉折合成镁含量占药芯原料的重量百分比；Al为铝粉折合成铝含量占药芯原料的重量百分比，F为氟化物折合成氟含量占药芯原料的重量百分比。

优选地，金红石的重量百分数可以为15％、15.2％、15.5％、16％、16.4％、16.8％、17％、17.4％、18％、18.1％、18.7％、19％、19.2％、19.5％、20％、20.5％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、23.72％、24％、24.5％、25％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％、30％；铌铁的重量百分数可以为1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％；铝粉的重量百分数可以为1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.6％、1.7％、1.8％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.5％、2.6％、2.8％、3％；镁粉的重量百分数可以为1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％；氟化物的重量百分数可以为6％、6.2％、6.4％、6.5％、6.8％、7％、7.2％、7.5％、7.4％、7.6％、8％、8.2％、8.4％、8.5％、8.7％、9％、9.2％、9.5％、10％；镁砂的重量百分数可以为0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.93％、0.95％、1％；锆英砂的重量百分数可以为0.5％、0.55％、0.6％、0.62％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.83％、0.85％、0.9％；铁粉的重量百分数可以为52％、53％、54％、55％、55.5％、56％、57％、58％、58.1％、59％、60％、60.7％、61％、62％、63％、64％、65％、65.5％、66％、67％、68％、69％、70％。