一種降低飛濺率的活性絞線焊絲的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種焊接材料，尤其涉及一種適于氣體保護焊使用的降低飛濺率的活性絞線焊絲。
【背景技術】
[0002]隨著工業技術的迅猛發展，大型化、高參數化的焊接結構日益增多，這些焊接結構需要大量中厚板制造。埋弧焊、氣體保護焊是目前中厚板焊接的主要工藝。氣體保護焊使用靈活方便，適于各種位置焊接，生產效率較高，可以采用自動焊，因此，在焊接結構生產上廣泛應用，特別是二氧化碳氣體保護焊應用更為普遍。
[0003]氣體保護焊所用的焊絲包括實芯焊絲和藥芯焊絲兩類，目前國內常用的焊絲直徑為0.8mm、1.2mm和1.6mm,增加焊絲直徑可以增大焊接電流,提高焊接生產率,但增大焊接電流往往會使焊接飛濺顯著增加。飛濺大必然增加清理工時，降低焊接生產效率，同時飛濺也使焊接材料的消耗增加，也增加了能源消耗。降低實芯焊絲氣體保護焊接的飛濺是焊接行業迫切需要解決的問題。人們從焊接設備、焊接工藝、焊接材料等方面入手，在降低焊接飛濺方面采取了各種措施。如:控制焊絲的運動，以機械力來促進熔滴過渡減少焊接飛濺的改變送絲方式控制法、焊接電流波形控制法、表面張力過渡控制法等都是通過焊接設備的精確控制熔滴過渡降低飛濺(見論文:孟慶華、區智明等，降低0)2氣體保護焊飛濺的控制方法，《石油工程建設》雜志，2002年第28卷第4期)。這種通過焊接設備的改進降低飛濺的方法往往設備控制復雜，使用保養維修都十分不方便，對焊工的知識與技能要求也很高，設備投資大。通過焊接工藝參數降低飛濺則具有一定的局限性，對于特定的焊絲和焊接設備，飛濺小的焊接參數區間比較小，且大都在小電流區域，這樣一來焊接生產率比較低，難以應用于生產。通過焊接材料的創新與優化設計降低飛濺，具有成本低、不用投資新設備、容易推廣應用的諸多優點，受到人們的重視。研發藥芯焊絲、改進實芯焊絲是兩個重要方向。
[0004]藥芯焊絲具有電弧穩定、飛濺小、化學成分調整容易等優點，但其存在制造工藝復雜、成本高，特別是送絲性能不如實芯焊絲，遠距離送絲穩定性差等缺點。實芯焊絲的送絲性能好，但其成分調整困難，焊接飛濺大、電弧穩定性差。
[0005]申請號為“200910027603.X”的專利“一種多股絞合焊絲”，是將多股實芯焊絲和藥芯焊絲混合絞合為一體，或將多股藥芯焊絲絞合為一體，制成多股絞合焊絲，其目的是克服增大藥芯焊絲直徑，焊絲不易盤繞、剛直性差等缺點。采用藥芯焊絲制造多股絞合焊絲，藥芯焊絲的直徑做到1.0mm以下比較困難，因此多股絞合焊絲的直徑較大，難以用于氣體保護焊，只能用于埋弧焊，且藥芯焊絲本身的成本較高，制造出的多股絞合焊絲的成本會更高。該專利采用實芯焊絲制造多股絞合焊絲，主要解決了大直徑實芯焊絲剛性大，盤繞和送絲困難的問題，并不能改善焊接穩弧性、降低飛濺率等。申請號為“201120198574.6”(授權公告號CN202137516U)專利“一種加凱多股絞合藥芯焊絲”，該專利在多股絞合藥芯焊絲的表面增加凱鋼帶作為導電層和保護層，該焊絲制造難度較大，由于使用多股藥芯焊絲且加凱，使加凱多股絞合藥芯焊絲的直徑較大，只能用于埋弧焊。藥芯焊絲的埋弧焊多用于堆焊，而堆焊焊縫要求合金元素的含量較高，加凱鋼帶由于合金元素含量不高，否則難以制成厚度較小的鋼帶，因此加凱會降低堆焊焊縫合金元素的含量，達不到堆焊焊縫的成分要求。
[0006]隨著大型焊接結構應用的逐漸增多，以及結構運行工況的日益苛刻(如低溫、大載荷、高溫等)，中厚板的應用逐漸增多，焊接工作量大幅度增加，用戶對低成本、送絲性能優異、低飛濺、質量穩定的高效化焊接材料，特別是適于自動焊的氣體保護焊焊絲需求也更加迫切。
【發明內容】
[0007]針對現有藥芯焊絲成本高、送絲性能不如實芯焊絲、送絲穩定性差等缺點，以及實芯焊絲飛濺大、電弧穩定性差等弊端，本實用新型提供了一種適于氣體保護焊使用的降低飛濺率的活性絞線焊絲。
[0008]本實用新型所述降低飛濺率的活性絞線焊絲，是由絞合為一體的多股實芯焊絲和擠壓填充于該絞合焊絲間隙中的活性劑構成；其特征在于:所述絞合為一體的多股實芯焊絲由I股位于中軸的實芯焊絲即中心絲和圍繞該中心絲的4?12股實芯焊絲即外圍絲絞合制成，所述活性劑由以下質量份的材料混合制成:鈦鐵O?10份、鉀長石2?8份、鈦白粉3?10份、鋁鎂合金粉0.5?3.0份、氟化鋰O?9.5份、氟化鈉2?8份、氟鋯酸鉀O?8份、氟硅酸鈉O?8份、氧化釔0.3?1.0份、氧化鈰0.3?1.0份，硬脂酸鈉0.1?1.0份；所述降低飛濺率的活性絞線焊絲的橫截面為圓形，直徑為1.5mm?3.6_，該圓形橫截面的正中是中心絲橫截面，且其周圍均勻分布有外圍絲橫截面，中心絲和外圍絲橫截面外均布滿活性劑。
[0009]其中:上述絞合為一體的多股實芯焊絲優選由I股位于中軸的實芯焊絲即中心絲和圍繞該中心絲的6股實芯焊絲即外圍絲絞合制成，其中所述中心絲與外圍絲為化學成分相同的實芯焊絲。
[0010]上述的降低飛濺率的活性絞線焊絲中:所述實芯焊絲是直徑相同或不相同的市售鍍銅焊絲，或者無鍍銅焊絲，或者表面油、銹清理干凈的焊接用鋼絲。
[0011]其中:所述實芯焊絲優選是直徑相同的無鍍銅焊絲。
[0012]上述的降低飛濺率的活性絞線焊絲中:所述活性劑優選由以下質量份的材料混合制成:鈦鐵4?7份、鉀長石2?5份、鈦白粉5?10份、鋁鎂合金粉1.5?2.0份、氟化鋰4?9.5份、氟化鈉2?5份、氟鋯酸鉀2?5份、氟硅酸鈉2?5份、氧化釔0.3?0.7份、氧化鈰0.3?0.7份，硬脂酸鈉0.5?1.0份。
[0013]其中:所述活性劑組分允許含有不影響性能的雜質，且經混合處理制成的活性劑粒度不超過0.03mm。
[0014]其中:上述活性劑中鈦鐵的成分以質量百分比計Ti含量不小于27%;鉀長石成分以質量百分比計K2O和Na2O之和不小于12%，K2O不小于8%，S12S 62%?72%，Al 203為17%?24% ;鈦白粉的成分以質量百分比計T12不小于98% ;鋁鎂合金粉的成分以質量百分比計鋁含量不小于46%，鎂合量不小于48% ;氟化鋰的成分以質量百分比計LiF不小于97% ;氟化鈉的成分以質量百分比計NaF不小于95% ;氟鋯酸鉀的成分以質量百分比計K2ZrF6不小于95% ;氟娃酸鈉的成分以質量百分比計Na2SiF4不小于95% ;氧化乾的成分以質量百分比計Y2O3不小于99% ;氧化鈰的成分以質量百分比計CeO 2不小于99% ;硬脂酸鈉的成分以質量百分比計CH3(CH2)16COONa不小于98%。
[0015]本實用新型所述降低飛濺率的活性絞線焊絲的橫截面為圓形，該圓形橫截面的正中是中心絲橫截面，且其周圍均勻分布有外圍絲橫截面，當中心絲為I股外圍絲為6股且中心絲和外圍絲直徑相同時，中心絲和外圍絲橫截面外間隙面積約占橫截面總面積的22.2 %，該間隙中均布滿活性劑。
[0016]本實用新型所述降低飛濺率的活性絞線焊絲的制備方法，步驟是:
[0017](I)選用質數股市售的實芯焊絲，實芯焊絲為鍍銅焊絲或者無鍍銅焊絲或者表面油、銹等清理干凈具有一定直徑的焊接用鋼絲。優選無鍍銅焊絲。
[0018](2)將I股實芯焊絲作為中心絲，其余焊絲作為外圍絲，采用現有的絞線機絞合成多股絞線焊絲坯料。外圍絲的直徑相同，且中心絲的直徑和外圍絲的直徑相同或者不同，優選直徑相同、化學成分相同的中心絲和外圍絲。
[0019](3)按配方將上述活性劑各組分在現有混粉機中混合10分鐘?15分鐘，將混合好的粉