[发明专利]一种耐候钢用药芯焊丝的组分及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐候钢用药芯焊丝的组分，其特征在于：包括低碳钢钢带和药粉，其中药粉包括：硅锰合金，电解锰，镁砂，镍粉，铜粉，硼铁，氧化铝，高品位97度金红石，钛酸钾，石英砂，氟化钠。一种耐候钢用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：对焊丝药粉组分中的硅锰合金，电解锰，镍粉，铜粉，硼铁，氧化铝进行低温烘干，低温烘干温度为150‑200℃，烘干时间为1‑2小时；对焊丝药粉组分中的高品位97度金红石，钛酸钾，石英砂，氟化钠进行高温烘干，高温烘干温度为500‑600℃，烘干时间为6‑8小时；药粉中仅镁砂不作烘干处理。将全部药粉混合均匀，由钢带包裹，药粉填充比在12‑16%，再经过多次拉拔，制成成品焊丝。

技术领域

本发明涉及焊材的技术领域，具体涉及一种耐候钢用药芯焊丝的组分及其制备方法。

背景技术

钢结构桥梁具有强度高，承载能力强，便于工厂化加工，可以用最轻的材料承载最终的负荷。降低桥梁周期成本成为桥梁建造的趋势，普通桥梁耐久性问题突出，通常是涂料涂层保护，在桥梁全寿命周期内需要多次防护涂装，费用昂贵。耐候钢具有一般钢结构的特性，又能发挥无需涂装的防腐性能。耐候钢在桥梁上的推广是目前一大趋势，但是焊接这类钢材时所需的焊材必须也与之匹配。

耐候钢因含有少量Cu、P或Cr、Ni等元素（一般含量P≈0.1%、 Cr ≈0.4%），使其耐大气腐蚀能力比普通碳钢（如Q215、Q235等）提高1/3以上。耐候钢如：08MnP、15MnVCu、16MnCu、10NiCuP、10MnPNbRe钢等，可用于集装箱、桥梁、机车车辆、石油井架及港口工程。耐候钢焊丝熔敷金属合金系统一般可分为：Cu-Cr系、 Cu-Cr-Ni系及Cu-Ni系，抗拉强度有490MPa与590MPa两种。

西方技术专家Legault和leckie基于钢的化学成分预测暴露于大气15.5年后低合金钢腐蚀情况的公式，该公式基于大量数据为基础。为了应用于工业环境，公式修改以便能计算出耐大气腐蚀性指数，指数越大，钢或者焊缝的耐腐蚀性能越好。指数I如下：

I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)²

目前很多大的重大工程、造船、核电、建筑、机械、石化、压力容器、车辆等行业所用的耐候钢用药芯焊丝主要还是依赖进口，主要原因是国内生产此类焊材厂家较少，而且质量参差不齐，随着耐候钢的大范围使用，与之匹配的耐候钢用药芯焊丝的市场前景较为乐观。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能与耐候钢的特性相匹配的耐候钢用药芯焊丝的组分及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种耐候钢用药芯焊丝的组分，其特征在于：包括低碳钢钢带和药粉，其中药粉包括：硅锰合金，电解锰，镁砂，镍粉，铜粉，硼铁，氧化铝，高品位97度金红石，钛酸钾，石英砂，氟化钠。药粉中各组分占全部药粉的质量百分比如下：高品位97度金红石:41-46%，硅锰合金:10.5-13%，钛酸钾:3.5-5.0%，电解锰:5.5-10.0%，石英砂:1.1-5.0%，镁砂:5.0-6.5%，氟化钠:1.5-4.0%，硼铁:2.0-6.0%，氧化铝:0.5-1.5%，镍粉:2.0-4.5%，铜粉：5.0-7.0%。

一种耐候钢用药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：

对焊丝药粉组分中的硅锰合金，电解锰，镍粉，铜粉，硼铁，氧化铝进行低温烘干，低温烘干温度为150-200℃，烘干时间为1-2小时；对焊丝药粉组分中的高品位97度金红石，钛酸钾，石英砂，氟化钠进行高温烘干，高温烘干温度为500-600℃，烘干时间为6-8小时；药粉中仅镁砂不作烘干处理；

将全部药粉混合均匀，由钢带包裹，药粉填充比在12-16%，再经过多次拉拔，制成成品焊丝。

本发明中的一种耐候钢用药芯焊丝的制备方法进一步设置为：所述拉拔时，依次为5道粗拉和10道细拉。