一種氣保焊絲及其生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及氣保焊絲技術領域，尤其是一種氣保焊絲及其生產方法。
【背景技術】
[0002] C02氣保焊成本低、效率高，在鋼結構的焊接中得到廣泛應用。由于C02氣比空氣 重，因此從噴嘴中噴出的C02氣可以在電弧區形成有效的保護層，防止空氣進入熔池，避免 空氣中氧等氣體的不利影響。焊絲通過送絲滾輪不斷的送進，與工件之間產生電弧，在電弧 熱的作用下，熔化焊絲和工件形成熔池。隨著焊槍的移動，熔池凝固形成焊縫。二氧化碳保 護氣體價格低廉，采用短路過渡時焊縫成形良好，使用含脫氧元素的焊絲即可獲得無內部 缺陷焊縫。這種焊接方法目前已成為黑色金屬材料最重要焊接方法之一。
[0003] 但現有技術中的氣保焊絲在單純的采用二氧化碳氣體作為保護氣體進行焊接處 理時，其容易發生飛濺，造成焊接質量較差，焊接焊縫強度較低，焊條損失量較大，其主要原 因是二氧化碳氣體容易與焊條中的碳形成一氧化碳，為此，對于氣保焊絲在焊接過程中的 保護氣體成為降低焊接飛濺過程的關鍵因素之一。并且，在氣保焊絲中，為了使得抗壓強度 等等性能得到穩定，不得不限制焊絲中含有一定量的碳元素，進而也使得制備的焊絲在焊 接過程中發生飛濺也在所難免。
[0004]為此，有大量的研宄者結合焊絲容易飛濺的技術領域，將焊絲中的原料成分進行 調整，如專利號為201110174068. 8的《能降低焊接飛濺的C02氣保焊絲》其組分及重量百 分比為：C: 0.04 ~0.08%，Si: 0.80 ~1.0%，Mn: 1.40 ~1.70%，P彡 0.020%， 5:0.005 ~0.020%，11:0.15~0.25%，六18:0.05~0.10%，^^彡 0.006%，其余為 Fe及不可避免的雜質。由于采用了合理的S及A1的含量，兩元素并與其他元素的相互匹 配，故能在相同焊接工藝條件下的焊接飛濺率降低至少50%，而且焊縫成形及焊縫的力學 性能，尤其是韌性均能滿足要求。
[0005] 但是，上述現有技術依然還不能夠將焊接過程的飛濺降低到最低，為此，本研宄者 結合多年探索的經驗，將焊絲制備過程中的原料化學成分組成的質量百分比進行限定，并 結合對于焊接過程中的保護氣體的選擇與組配，進而使得焊絲在焊接過程中的飛劍率得到 了改善，并且使得焊絲的抗壓、抗拉強度得到了改善，進而為氣保焊絲技術領域提供了一種 新思路。

【發明內容】

[0006]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種氣保焊絲及其生產方 法。
[0007]具體是通過以下技術方案得以實現的：
[0008]一種氣保焊絲，其原料的化學成分組成的質量百分比為：C:0.01-0. 04%，Si：1.1-1. 3 %,Mn：1.1-2.1%,Ti：1.0-2.1%,S：0.009-0. 013%,A1 ：0.23-0. 31%, P彡 0. 013%，B:0. 003-0. 01%，V:0. 0005-0. 001%，余量為鐵和不必要的雜質。
[0009] 所述的原料的化學成分組成的質量百分比為：C:0. 025%，Si:1. 2%，Mn:l. 7%， Ti:1. 5%，S:0? 011%，A1 :0? 26%，P彡 0? 008%，B:0? 006%，V:0? 0008%，余量為鐵和不必 要的雜質。
[0010] 所述的原料化學成分組成還包括有Cr，其質量百分比為0. 0001-0. 0003%。
[0011] 所述的原料化學成分組成還包括有Cu，其質量百分比為0. 01-0. 03%。
[0012] 所述的原料化學成分組成還包括有Cu，其質量百分比為0. 02%。
[0013] 在其應用于焊接時，采用的保護氣體為二氧化碳氣體和氬氣進行混合的混合氣 體，其中二氧化碳氣體占混合氣體的體積百分比為91. 3-99. 15%。
[0014] 上述的氣保焊絲的制備方法，包括冶煉、乳制、拉絲、鍍銅、盤絲步驟，其中在冶煉 過程中采用真空爐真空冶煉處理，其中真空度為〇. 1-0. 9MPa。
[0015] 所述的軋制是在溫度為1250-1450°C下進行的。
[0016] 所述的拉絲是采用多道連拉的方式進行，即將在溫度為1250-1450°C下軋制完成 的焊條，直接拉絲到①1. 2mm，再將從直徑為1. 2mm拉絲到直徑為0. 75-0. 95mm，并在此過 程中，進行4次連續拉絲處理，每次拉絲后的焊條縮小的直徑均相等，每拉絲完一次，冷凝 1- 2s，直至獲得成品氣保焊絲。
[0017] 所述的盤絲，是將制備的氣保焊絲進行繞制盤卷起來，并在盤卷過程中，采用潤滑 劑進行處理，待繞制完成后，再采用草酸清洗焊絲；其中所述的潤滑劑，其原料成分以重量 份計為阜角1 _2份、氯化鎮0. 1-0. 13份和氯化石賭0. 5-0. 9份。
[0018] 上述的潤滑劑的制備方法是將皂角置于粉碎機中粉碎處理，并在粉碎過程中加入 氯化鎳粉末，再將得到的粉末加入到氯化石蠟中，并調整溫度為300-350°C處理l-5min，并 在加熱處理過程，采用攪拌速度為500-1000r/min攪拌處理，再調整溫度為100-130°C處理 2- 3min，再降溫至溫度常溫，即可獲得潤滑劑。
[0019] 在上述的降溫至常溫的過程中，是采用降溫速度為1_3°C/min進行降溫處理。
[0020] 與現有技術相比，本發明的技術效果體現在：
[0021] C:對焊縫金屬具有強化作用，但在C02氣保焊中，易與C02氣體作用生成CO氣 體，在熔融金屬中聚集后爆炸形成飛濺。因此，其含量應控制較低。基于確保焊縫金屬的強 化作用，降低焊絲焊接過程的飛濺率，進而結合Si元素的使用量，將碳元素的用量限定在 0. 01-0. 04% ;并且，Si元素在C02氣保焊中具有較強的脫氧作用，還能增加焊縫強度，是 C02氣體保護焊中不可缺少的合金元素。但焊縫中Si含量太高時會影響焊縫的韌性，于是， 基于此，再Mn元素存在的環境下，對Si元素的用量限定為1. 1-1. 3% ;而Mn元素：是焊縫 強韌化的有效元素，同時也是脫氧元素，能防止引起熱裂紋的鐵硫化物的形成。
[0022] 再者，結合11、5、41、？、8、￥等元素的存在，使得11這種較活潑元素，在與0)2氣體 作用后形成的Ti化物能改變熔滴金屬表面活性，從而促進熔滴的有效過渡，減少飛濺。Ti 還有利于在焊縫中形成微細的Ti化合物，細化焊縫晶粒。并且結合硫元素的含量的限定， 進而使得不會因為硫含量較高，進而增加焊縫熱裂紋傾向，降低抗硫化物腐蝕性能，也不會 因為硫含量太低，導致增加熔滴表面張力，從而不利于焊縫成形的缺陷得到解決。再結合A1 元素的控制，進而使得焊縫具有較高的韌性，也降低了焊接過程中的飛濺率。再結合P、B、 V等元素含量的控制，不僅使得制備的焊絲的抗拉強度高，達到了 540MPa，在-40°C的環境 下，其抗沖擊功達到了 606190KV2,J;并且在焊接過程中的飛濺率降低到了 2%以下。
[0023] 本發明的飛濺率降低，不僅僅是在原料化學成分的調整上得出來，本發明通過實 驗調整，采用本發明的單獨的焊絲進行全二氧化碳氣體保護焊接處理，僅僅能夠使得飛濺 率降低到1. 91-1. 97%左右，進而在采用二氧化碳氣體與氬氣進行組合保護處理，其中對二 氧化碳氣體與氬氣體積比進行調整，當二氧化碳氣體為80%時，其飛濺率達到了 1. 7%左 右，但是氬氣使用量較大，成本較高，在二氧化碳氣體使用量達到99 %時，其飛濺率依然為 此在1.7%左右，甚至達到了 1.6%，可見，較低的氬氣含量也能夠降低飛濺率，同時，進一 步的降低二氧化碳的含量，在二氧化碳含量為91. 3-99. 15%時，其焊接過程的飛濺率達到 1. 6-1. 7 %，在二氧化碳含量為99. 17 %時，其飛濺率增大到了 1. 85 %，在二氧化碳含量為 91 %時，其飛濺率為1. 71 %，可見在二氧化碳氣體與氬氣進行組