[发明专利]一种钛及钛合金焊接用药芯焊丝

说明书

本发明提供了一种用于钛及钛合金焊接的药芯焊丝，由外皮及内部活性药芯组成。所述外皮为钛含量质量百分比不低于98%，氢含量质量百分比不超过0.015%的钛带，内部活性药芯由金属粉、Si粉、B粉以及活性剂组成，各组成成分的质量百分比：Ti为16％～34％；B为2%～6%；Co为0.2％～0.4％；Mn为0.8%～1%；Si为0.10%～0.25%；Ni为1%～3%；Cu为1%～3%；氯化物为1％～5％；氟铝酸盐为12％～16％；MgF2为5％～15％；SrF2为20%～60%。其中氯化物、氟铝酸盐、MgF2和SrF2为药芯中的活性剂成分。焊接深宽比大，熔敷效率高，且使焊接工艺流程简化，适用于钛及钛合金的焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，用于钛及钛合金材料的焊接。

背景技术

钛及其合金耐蚀性优良、密度小、比强度高、韧性好、低温性能和高温性能优异，被广泛应用于航空航天、汽车、化工、冶金、造船、核电等工业部门。其中钛合金板材焊接件被极多的应用于一些特殊场合，如制造人造地球卫星、航天飞机等，此外焊接也是钛合金材料应用与维修的重要手段，因此研究钛合金焊接对工业发展具有重要意义。

目前钛合金焊接可采用氩弧焊、埋弧焊及电子束焊等焊接方法，其中尤以氩弧焊效率最高、适用范围最广，成为研究的热点。而焊接材料是影响焊接过程和接头质量的重要因素，目前的研究大多集中于TIG焊实心焊材的开发，如专利CN101966631A公开了一种高温钛合金焊接用实心焊丝，专利CN1814395A公开了一种高强双相钛合金用实心焊丝，专利CN104084712A公开了一种耐腐蚀性强的钛合金焊接用实心焊丝。尽管上述实心焊丝可获得性能较好的接头，但在应用过程中，为了获得较大熔深，减小能耗，通常要手工辅以活性剂使用，如专利CN104646866A公开了一种钛合金焊接活性剂及焊接方法，仍采用实心焊丝，辅以活性剂使用，但其采用手工涂敷方法的效率低，而且焊接过程中活性剂涂敷层容易发生脱落，影响焊接质量。

发明内容

本发明的目的是提出解决上述问题的方法，提供了一种钛及钛合金焊接用药芯焊丝，本发明的药芯焊丝将活性剂加在药芯焊丝里，在焊接过程中活性剂由药芯焊丝过渡到电弧气氛中，无需手工涂敷活性剂，不仅可以简化工艺流程，而且可以保证焊接质量，实现对钛及钛合金的优质焊接。

一种钛基合金药芯焊丝，包括金属外皮和内部活性药芯，所述金属外皮为钛含量质量百分比不低于98%，氢含量质量百分比不超过0.015%的钛带，内部活性药芯由金属粉、B粉、Si粉以及活性剂组成，所述的金属粉包括Ti、Co、Mn、Ni和Cu，所述的活性剂包括氯化物、氟铝酸盐、MgF₂和SrF₂，所述金属粉、B粉、Si粉以及活性剂各组成成分的质量百分比：Ti为16％～34％；Co为0.2％～0.4％；Mn为0.8%～1%； Ni为1%～3%；Cu为1%～3%；B为2%～6%；Si为0.10％～0.25%；氯化物为1％～5％；氟铝酸盐为12％～16％；MgF₂为5％～15％；SrF₂为20％～60%。