氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲制造技術(shù)

角焊用氣體保護(hù)電弧焊藥芯焊絲，在大電流焊接條件下用于高速平角焊也能獲得良好耐底漆性、焊道形狀、外觀及焊渣剝離性；全位置焊接用藥芯焊絲，在較大焊接條件范圍內(nèi)可使用、立焊的耐金屬垂滴性良好、各種焊接操作性俱佳。該焊絲的特征是在鋼質(zhì)外管內(nèi)填入焊劑而形成的氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲中，以重量％計，含有０．４０～１．２０％Ｃ、５～１２％Ｓｉ、１９～４２％Ｍｎ，其余為Ｆｅ，且滿足Ｓｉ≥１１．８９－２．９２Ｃ－０．０７７Ｍｎ，對應(yīng)于全部焊絲重量，含有１．０％以上粒徑＜２１２μｍ的鐵系Ｓｉ－Ｍｎ合金粉末，且含有２．０～７．０％ＴｉＯ↓［２］、０．２～１．５％ＳｉＯ↓［２］、０．１～１．２％ＺｒＯ↓［２］、０．０１～０．３％氟化物（Ｆ換算值）。（*該技術(shù)在2019年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及用于船舶、橋梁、鋼筋等鋼結(jié)構(gòu)制造的低碳鋼、高強(qiáng)度鋼及低合金鋼用氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲(以下，稱為藥芯焊絲)，特別涉及為提高焊接工作效率而在大電流焊接條件下使用時也具有良好焊接操作性的角焊用及全位置焊接用氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲。用于角焊的藥芯焊絲在例如日本專利公開公報昭61-147993號、日本專利公開公報平3-294092號等中提出各種方案，但人們希望平角焊能進(jìn)一步提高速度。一般，用于角焊的藥芯焊絲對于為達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)在制造過程中防銹的目的而涂布的底漆產(chǎn)生的凹坑、氣槽采取了防止措施。但是問題是，涂布在鋼板上的底漆種類、膜厚對高速平角焊的影響日益增大，有一個耐底漆性問題。而且，在速度加快的同時，為了確保目標(biāo)焊腳長度，必然會采用大電流焊接條件，這樣就會出現(xiàn)焊道凸出，焊道焊趾的熔合性不佳，因咬邊、焊渣燒結(jié)而產(chǎn)生的外觀不佳及焊渣剝離性劣化等問題。由于全位置焊接用藥芯焊絲可用于平焊、橫焊、仰焊、立焊等位置的焊接，所以使用的范圍最廣。特別在大電流焊接條件下使用時，希望能夠防止立焊的金屬垂滴，并適用于較大的焊接條件范圍。如果在立焊時出現(xiàn)金屬垂滴的現(xiàn)象，就會使焊道焊趾的熔合性、外觀、焊渣剝離性產(chǎn)生問題。因此，本專利技術(shù)的目的是提供在大電流焊接條件下、用于高速平角焊的具備良好耐底漆性、焊道形狀、外觀和焊渣剝離性的角焊用氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲，以及在包括大電流區(qū)域的較大焊接條件范圍內(nèi)可使用的、以立焊的防止金屬垂滴性良好為特色的各種焊接操作性俱佳的全位置焊接用藥芯焊絲。為了改善在大電流焊接條件下進(jìn)行高速平角焊及立焊時出現(xiàn)的前述焊接操作性問題，本專利技術(shù)者們試制了各種藥芯焊絲，并進(jìn)行了詳細(xì)的探討。首先，為了提高平角焊用藥芯焊絲的耐底漆性，除了控制焊渣形成劑、控制氟化物的添加和焊絲中的氫含量之外，在大電流焊接條件下使用時的電弧狀態(tài)穩(wěn)定性也是很重要的。即，如果在焊接時能夠維持穩(wěn)定的電弧狀態(tài)，則浮在熔池表面的熔融焊渣就會在電弧力的作用下迅速、連續(xù)地向后方移動，由于從熔池產(chǎn)生的氫氣連續(xù)地釋放，所以，不會產(chǎn)生凹坑和氣槽。另一方面，如果焊絲的熔融狀態(tài)較紊亂，電弧狀態(tài)不穩(wěn)定，則熔融焊渣的后移變得不連續(xù)，此時，容易在凝固焊渣較厚部位出現(xiàn)凹坑。另外，為改善大電流焊接條件下使用時的焊道形狀、外觀和焊渣剝離性，綜合調(diào)整熔融焊渣的流動性和凝固溫度等，以及保持上述穩(wěn)定的電弧狀態(tài)，保持充分的焊渣包覆性也是很重要的。焊渣包覆性不充分時，會出現(xiàn)焊道凸出、因咬邊、焊渣燒結(jié)而產(chǎn)生的外觀不佳及焊渣剝離性差等問題。此外，對于在大電流焊接條件下將全位置焊接用藥芯焊絲用于立焊時的耐金屬垂滴性來說，使上述電弧狀態(tài)穩(wěn)定也是必須條件。進(jìn)行向下立焊時，一邊利用電弧力的作用將熔融焊渣穩(wěn)定在熔池表面的上方，一邊向下進(jìn)行焊接，如果保持穩(wěn)定的電弧狀態(tài)，就能夠?qū)⑷廴诤冈椒€(wěn)壓向熔池上方，使其迅速凝固，所以不會出現(xiàn)金屬垂滴現(xiàn)象。此時，所有焊道被焊渣包覆，焊趾的熔合性良好，形成了平滑的焊道，沒有出現(xiàn)焊渣燒結(jié)和夾渣的現(xiàn)象，剝離性良好。反之，如果電弧狀態(tài)不穩(wěn)定，就會使熔融焊渣在瞬間垂滴，焊道出現(xiàn)凹凸，出現(xiàn)因夾渣而產(chǎn)生的缺陷和因夾渣部分產(chǎn)生的裂縫。在向上立焊的大電流情況下和焊接條件范圍擴(kuò)大時，電弧狀態(tài)和焊渣的包覆性同樣對金屬垂滴、焊道焊趾熔合性及焊渣剝離性有影響。本專利技術(shù)者們發(fā)現(xiàn)，含有一定量以上的前述特定鐵系Si-Mn合金粉末或鐵系Si-Mn-Ni合金粉末，對共同改善上述藥芯焊絲的焊接操作性有重要影響的電弧狀態(tài)和焊渣包覆性的穩(wěn)定化極其有效，而且，將焊渣形成劑和氟化物作為必須成分加以限定的藥芯焊絲能夠達(dá)到所希望的目的。本專利技術(shù)的主要內(nèi)容如下。(1)在鋼質(zhì)外管內(nèi)填入焊劑而形成的氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲中，以重量％計，含有0.40～1.20％的C、5～12％的Si、19～42％的Mn，其余為Fe，且滿足Si≥11.89-2.92C-0.077Mn(式1)，對應(yīng)于全部焊絲重量，含有1.0％以上的粒徑在212μm以下的鐵系Si-Mn合金粉末，而且，含有2.0～7.0％的TiO2、0.2～1.5％的SiO2、0.1～1.2％的ZrO2、0.01～0.3％的氟化物(F換算值)。(2)在鋼質(zhì)外管內(nèi)填入焊劑而形成的角焊用氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲中，以重量％計，含有0.40～1.20％的C、5～12％的Si、19～42％的Mn，其余為Fe，且滿足Si≥11.89-2.92C-0.077Mn(式1)，對應(yīng)于全部焊絲重量，含有1.0％以上的粒徑在212μm以下的鐵系Si-Mn合金粉末，而且，含有2.0～5.0％的TiO2、0.2～1.2％的SiO2、0.1～1.2％的ZrO2、0.01～0.3％的氟化物(F換算值)。(3)在鋼質(zhì)外管內(nèi)填入焊劑而形成的角焊用氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲中，以重量％計，含有0.40～1.20％的C、5～12％的Si、19～42％的Mn，30％以下的Ni，其余為Fe，且滿足Si≥11.89-2.92C-0.077Mn-0.062Ni(式2)，對應(yīng)于全部焊絲重量，含有1.0％以上的粒徑在212μm以下的鐵系Si-Mn-Ni合金粉末，而且，含有2.0～5.0％的TiO2、0.2～1.2％的SiO2、0.1～1.2％的ZrO2、0.01～0.3％的氟化物(F換算值)。(4)在鋼質(zhì)外管內(nèi)填入焊劑而形成的全位置焊接用氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲中，以重量％計，含有0.40～1.20％的C、5～12％的Si、19～42％的Mn，其余為Fe，且滿足Si≥11.89-2.92C-0.077Mn(式1)，對應(yīng)于全部焊絲重量，含有1.0％以上的粒徑在212μm以下的鐵系Si-Mn合金粉末，而且，含有4.0～7.0％的TiO2、0.3～1.5％的SiO2、0.3～1.2％的ZrO2、1種或2種0.1～1.5％的Al(1.5％以下)或Mg(0.8％以下)、0.01～0.2％的氟化物(F換算值)。(5)在鋼質(zhì)外管內(nèi)填入焊劑而形成的全位置焊接用氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲中，以重量％計，含有0.40～1.20％的C、5～12％的Si、19～42％的Mn，30％以下的Ni，其余為Fe，且滿足Si≥11.89-2.92C-0.077Mn-0.062Ni(式2)，對應(yīng)于全部焊絲重量，含有1.0％以上的粒徑在212μm以下的鐵系Si-Mn合金粉末，而且，含有4.0～7.0％的TiO2、0.3～1.5％的SiO2、0.3～1.2％的ZrO2、1種或2種0.1～1.5％的Al(1.5％以下)或Mg(0.8％以下)、0.01～0.2％的氟化物(F換算值)。(6)上述鐵系Si-Mn合金粉末及鐵系Si-Mn-Ni合金粉末的相對磁導(dǎo)率(μ)在1.10以下的上述(1)～(5)的任一項(xiàng)所述的氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲。(7)對應(yīng)于全部焊絲重量，鐵粉含量在10％以下的上述(1)～(6)的任一項(xiàng)所述的氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲。(8)對應(yīng)于全部焊絲重量，焊絲的氫含量在0.007％以下的上述(1)～(7)的任一項(xiàng)所述的氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲。(9)對應(yīng)于全部焊絲重量，焊絲的氮含量在0.010％以下的上述(1)～(8)的任一項(xiàng)所述的氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲。以下，對本專利技術(shù)的藥芯焊絲中所含的鐵系Si-Mn合金粉末及鐵系Si-Mn-Ni合金粉末本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲，其特征在于，在鋼質(zhì)外管內(nèi)填入焊劑而形成的氣體保護(hù)電弧焊用藥芯焊絲中，以重量％計，含有０．４０～１．２０％的Ｃ、５～１２％的Ｓｉ、１９～４２％的Ｍｎ，其余為Ｆｅ，且滿足Ｓｉ≥１１．８９－２．９２Ｃ－０．０７７Ｍｎ（式１），對應(yīng)于全部焊絲重量，含有１．０％以上的粒徑在２１２μｍ以下的鐵系Ｓｉ－Ｍｎ合金粉末，而且，含有２．０～７．０％的ＴｉＯ↓［２］、０．２～１．５％的ＳｉＯ↓［２］、０．１～１．２％的ＺｒＯ↓［２］、０．０１～０．３％的氟化物（Ｆ換算值）。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鐮田政男，高山力也，足立武夫，森和夫，洼田晴敏，
申請(專利權(quán))人：日鐵溶接工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]