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    一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條制造技術
    
                            
    技術編號：42940831 閱讀：14 留言：0更新日期：2024-10-11 16:00
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術公開了一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，包括：設計碳含量為0.06?0.08％；控制硅含量為0.35?0.45％，錳含量為1.35?1.45％；控制磷含量、硫含量≤0.020％；控制Al≤0.01％，Ca≤0.001％；在鋼中加入不同含量的Ni、Cu、Cr合金元素，加入范圍分別為0.35?0.45％、0.25?0.35％、0.30?0.40％；Ti是明顯可以抑制焊接飛濺的元素，因此在鋼中加入適量的鈦，加入量為0.02?0.05％；保證鋼中氧含量≤0.003％，氮含量≤0.005％。還公布了其制備方法。本發(fā)明專利技術的目的是達到焊接的強級別、拉拔順行以及減少飛濺。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術實現(xiàn)步驟摘要】
    
                                
    本專利技術屬于冶煉和軋制工藝領域，尤其涉及一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條。

    技術介紹
    1、飛濺是指焊接過程中，熔化的金屬顆粒或熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。這些飛濺的金屬顆粒可能會干擾熔池，導致焊縫質量下降，如夾渣、氣孔等缺陷。飛濺的存在還會降低焊接的生產(chǎn)率，特別是在使用co2氣體保護焊等大參數(shù)焊接時，飛濺更為嚴重，飛濺率可達20％以上，嚴重影響焊接效率。而且飛濺還會增加焊接成本，使落在焊接工件表面的金屬飛濺需要打磨清除，增加了額外的打磨成本。
    2、焊接飛濺還會降低焊絲的熔敷效率，使得需要更多的焊絲來完成焊接工作，增加了材料成本。還存在潛在的火災和爆炸風險，焊接飛濺的溫度很高，當飛濺到可燃物上時，可能引起火災；當接觸到易爆氣體時，可能引起爆炸。電氣焊機的電源線在操作過程中經(jīng)常拖拽、磨損，容易造成線路損壞，短路引發(fā)周圍可燃物起火。綜上所述，焊接飛濺的危害不容忽視，它不僅影響焊接質量和效率，還會影響焊接環(huán)境和安全，增加焊接成本，并存在潛在的火災和爆炸風險。在焊接過程中應采取適當?shù)拇胧﹣頊p少和控制飛濺的產(chǎn)生，因此，提出了一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條。

    技術實現(xiàn)思路
    1、本專利技術的目的是提供一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條。
    2、焊絲含碳量過高，在焊接過程中會因氧化還原作用劇烈而引起較大的飛濺，并產(chǎn)生氣孔，所以焊絲的含碳量要低，碳含量以取下限為宜，通常要求ωc＜0.11％。硅是焊絲鋼中最常用的脫氧元素，它可以防止鐵與氧化合，并可在熔池中還原feo。但是單獨用硅脫氧，生成的sio2熔點高(約1710℃)，且生成物的顆粒小，難以從熔池中浮出，易造成焊縫金屬夾渣。鋼中錳的作用與硅相似，但脫氧能力比硅稍差一些。單獨用錳脫氧，生成的mno密度較大(15.11g/cm3)，也不易從溶池中浮出。在焊絲中含錳，除了脫氧作用外，還能和硫化合生成了硫化錳(mns)，并被除去(脫硫)，故可降低由硫引起的熱裂紋的傾向。由于單獨用硅和錳脫氧，都難以除去脫氧的生成物。故目前多采用硅錳聯(lián)合脫氧，使生成的sio2和mno復合成硅酸鹽(mno·sio2)。mno·sio2的熔點低(約1270℃)且密度小(約3.6g/cm3)，在熔池中能凝聚成大塊熔渣而浮出，達到良好的脫氧效果。錳也是鋼材中的重要合金元素，也是重要的淬透性元素，它對焊縫金屬的韌性有很大影響。當mn含量＜0.5％時焊縫金屬的韌性很高；當mn含量＞3％后又很脆；當mn含量＝0.6～1.8％時，焊縫金屬有較高的強度和韌性。焊絲鋼錳含量控制在1.40％～1.50％為宜。焊絲p、s含量過高，也會影響飛濺，磷含量過高也會形成較大較高級別的夾雜物，導致焊接過程中電流不能將夾雜物完全融化而產(chǎn)生飛濺。通常要求ωp＜0.020％。硫在鋼中常以硫化鐵的形式存在，并呈網(wǎng)狀分布在晶粒邊界，因而顯著地降低鋼的韌性。鐵加硫化鐵的共晶溫度較低(985℃)，因此，在進行熱加工時，由于加工開始溫度一般為1150～1200℃，而鐵和硫化鐵共晶已經(jīng)熔化，從而導致加工時開裂，這種現(xiàn)象就是所謂“硫的熱脆性”。硫含量太高，會增加焊縫的熱裂紋傾向，影響焊接質量。焊絲鋼硫含量控制在0.011％～0.018％為宜。用鋁進行脫氧，生成的al2o3熔點很高，以固態(tài)存在熔池中，容易引起焊縫夾渣。同時，含鋁的焊絲容易引起飛濺，鋁的含量過高還會降低焊縫金屬抗熱裂紋能力，因此焊絲中含鋁量必須嚴格控制。焊接用鋼脫氧方式都采用有鋁脫氧或者原輔材料中存在少量的鋁，就會生成的al2o3熔點很高，以固態(tài)存在熔池中，容易引起焊縫夾渣。同時也容易引起飛濺，鋁的含量過高還會降低焊縫金屬抗熱裂紋能力，因此一般焊接鋼種的鋁量必須嚴格控制。調研國內(nèi)焊絲鋼中的al含量基本控制在0.01％以下。焊絲鋼鈣元素增加，鈣氧化后，熔滴未脫落前，表面富集氧化物和氧離子。k、na等元素是表面活性元素，能夠有效降低熔滴表面張力，而堿性氧化物cao、mgo、a12o3等會增加表面張力。同時，這些能增加熔滴表面張力的堿性氧化物，在溶滴表面聚集性高，容易在熔滴底端尖部聚集，由于電弧具有親氧化物特性，使熔滴受力面積減少、受力不均勻，從而使熔滴不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)飛濺。焊絲鋼鈣含量控制在≤0.0015％為宜。鈦也是一種強烈的脫氧元素，且也能和氮化合成tin而起固氮作用，提高焊縫金屬抗氮氣孔的能力。若ti和b(硼)在焊縫組織中含量適當，可以使焊縫組織得到細化。焊絲表面壓入的氧化鐵皮會使焊絲的穩(wěn)定性變差，焊絲的送進不均勻，也是飛濺率較高的原因之一。綜上可以看出，影響氣體保護焊絲鋼飛濺的主要元素為c、ca、al、p、s含量，si、ti、k、na等都是可以顯著抑制飛濺的元素。
    3、鋼的潔凈度是指鋼成分中有害成分的多少的一個指標，特別是非金屬夾雜物的數(shù)量、大小、形狀和分布。這些夾雜物在焊接過程中可能會成為飛濺的源頭。
    4、夾雜物如al2o3等，在焊接高溫下可能會與鋼中的其他元素發(fā)生反應，產(chǎn)生氣體。這些氣體如果不能及時排出，就會在熔池中形成氣泡，氣泡的破裂會導致飛濺的產(chǎn)生。大型宏觀夾雜物對鋼的機械性能危害最大，其尺寸分布對焊接飛濺有重要影響。據(jù)報道，典型的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中可能含有數(shù)百萬個夾雜物，其中大型夾雜物雖然數(shù)量較少，但總體積分數(shù)可能較大。大型夾雜物在焊接過程中更容易引起熔池的波動和不穩(wěn)定，從而增加飛濺的產(chǎn)生。鋼的潔凈度不僅影響焊接飛濺，還直接影響焊接質量。潔凈度高的鋼材在焊接時更容易獲得高質量的焊縫，減少夾渣、氣孔等缺陷的產(chǎn)生。焊接飛濺的減少也有助于提高焊接效率，降低焊接成本，并改善焊接環(huán)境和安全。為了降低焊接飛濺，需要控制鋼的潔凈度。這包括降低鋼中非金屬氧化物夾雜含量和控制其形態(tài)、化學成分及尺寸分布，同時降低鋼中雜質元素(如s、p、h、n等)和痕量元素的含量。在焊接前對鋼材進行嚴格的清潔處理，去除表面的油污、銹跡等污染物，也可以有效減少焊接飛濺的產(chǎn)生。
    5、綜上所述，鋼中潔凈度對焊接飛濺有重要影響。通過控制鋼的潔凈度和采取適當?shù)暮附庸に嚧胧梢杂行p少焊接飛濺的產(chǎn)生，提高焊接質量和效率。
    6、母材盤條的氧化鐵皮壓入也會影響焊接的飛濺，氧化鐵皮壓入是指在軋制過程中，氧化鐵皮被意外壓入鋼材表面，形成的一種質量缺陷。目前焊接用鋼的氧化鐵皮多為機械剝殼去除的方式，通過這種方式難以將被壓入的氧化鐵皮清除干凈，進而殘留在拉拔成品焊絲鋼表面，而氧化鐵皮的成為鐵的氧化物，在焊接時也會使焊接過程造成嚴重的飛濺。
    7、為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：
    8、本專利技術一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，包括：
    9、設計碳含量為0.06-0.08％；
    10、控制硅含量為0.35-0.45％，錳含量為1.35-1.45％；
    11、控制磷含量、硫含量≤0.020％；
    12、控制al≤0.01％，ca≤0.001％；
    13、在鋼中加入不同含量的ni、cu、cr合金元素，加入范圍分別為0.35-0.45％、0.25-0.35％、0.30-本文檔來自技高網(wǎng)...
                            
    
                            
    【技術保護點】
    
                                
    1.一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，其特征在于：包括：
    2.根據(jù)權利要求1所述的控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，其特征在于：焊絲鋼錳含量控制在1.40％～1.42％。
    3.根據(jù)權利要求2所述的控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，其特征在于：焊絲鋼硫含量控制在0.011％～0.018％。
    4.根據(jù)權利要求2所述的控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，其特征在于：控制Al≤0.005％，控制鈦在0.02～0.05％。
    5.根據(jù)權利要求1所述的控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條的制備方法，其特征在于：制備工藝包括：鐵水脫硫—轉爐—精煉—連鑄—軋制。
    
                            
    
                            
    【技術特征摘要】
    
                                
    1.一種控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，其特征在于：包括：
    2.根據(jù)權利要求1所述的控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，其特征在于：焊絲鋼錳含量控制在1.40％～1.42％。
    3.根據(jù)權利要求2所述的控制飛濺的二氧化碳氣體保護實芯焊絲鋼盤條，其特征在于：焊絲鋼硫含量控制在0.0...
                            
    
                            
    【專利技術屬性】
    
                                技術研發(fā)人員：趙曉敏，梁正偉，王剛，惠治國，卜向東，劉麗娟，李學東，
    
        申請(專利權)人：包頭鋼鐵集團有限責任公司，
    
        類型：發(fā)明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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