锰硅合金填充物对E501T-1药芯焊丝质量的影响研究

发布时间：2020-09-22 15:03

　　 E501T-1药芯焊丝广泛用于碳钢和低合金高强度钢的焊接,其中锰硅合金是E501T-1芯部填充物中重要的组成之一。在药芯焊丝芯部填充物中,锰硅合金不仅仅是一种脱氧剂,也是合金添加剂,在使用过程中也是影响E501T-1质量的主要因素之一。本文以E501T-1焊丝芯部锰硅合金填充物为研究对象,研究分析了锰硅合金的硅锰比、颗粒度及其表面质量对E501T-1焊丝质量的影响,从而为从材料选择和环境控制等方面稳定焊丝质量提供了依据;在此基础上,提出了对锰硅合金的量化评定方法。研究结果表明,硅锰合金填充物的硅锰比、颗粒度是E50IT-1药芯焊丝熔敷金属力学性能的影响因素之一。其中选用硅锰比为20:65的锰硅合金可获得良好的综合性能,力学性能提高约5%。随着合金颗粒度的增加,焊丝熔敷金属的Si含量、Mn含量降低,综合性能降低。选用颗粒度为80目(80%)锰硅合金可获得良好的综合性能,力学性能达到了中国船级社(CCS)标准规定。通过浸泡试验,模拟了锰硅合金受潮状态。在不同介质浸泡后,制备出不同表面氧化状态的锰硅合金。试验结果表明,锰硅合金表面氧化对焊接性能产生了较显著的影响,是焊丝质量降低的主要原因之一。在储存、使用过程中,高温、高湿环境和长时间储存,都会造成锰硅合金进一步氧化,从而导致E501T-1药芯焊丝熔敷金属的性能降低。在当前生产中,锰硅合金的表面质量一般通过观察表面颜色判定,判定结果有一定的不确定性。本文以上述研究为基础,提出了一种通过测定锰硅合金含氧量对合金表面质量进行量化评定的方法,为实际生产中焊接质量的有效控制提供了依据。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG422.3
【部分图文】：

药芯焊丝,锰硅合金,热轧法

天津大学硕士学位论文了国家相关标准规定外，由于锰硅合金在生产、粉碎及运输过程中中的氧进行反应，从而导致锰硅合金表面质量发生氧化，形成氧化硅合金的表面质量控制在实际生产和应用中有相当重要的作用[48]。硅合金的表面质量是由它表面的氧化程度决定的，目前国家还没有法，对锰硅合金的表面进行定量评定。3 药芯焊丝的生产工艺芯焊丝主要分为有缝型、无缝型。其中有缝型钢带成型法和盘圆成动式热轧法、集中传动式热轧法、被动式轧拔法、分体传动式轧拔式轧拔法等都是钢带成型法。无缝型主要分为钢管拔制法和在线焊1-1。

药芯焊丝,端面,类型,钢带

中传动式轧拔法等都是钢带成型法。无缝型主要分为钢管拔制法和在线焊合法[49]见图 1-1。图 1-1 药芯焊丝的种类在众多的药芯焊丝生产工艺中，其中最常见的一种是用钢带包裹药粉生产出有缝药芯焊丝，即钢带成型法。钢带成型法就是将钢带纵剪到一定宽度，轧制成U 型槽，再将药粉填充到 U 型槽中，经多次轧制，钢带被轧成 O 型。根据要求将填有药粉的 O 型钢带拉拔到相应直径，最后将拉拔后的丝进行精绕成盘。药芯焊丝端面缝合处的种类如图 1-2 所示：

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天津大学硕士学位论文芯中含有组成成分的重量百分比为：锰硅合金：3.4%；低碳铁：0.8%；高碳铁：0.8%；金属锰：0.5%；金红石：7.7%；氧化镁：1.2%；氟化钠：0.4%；长石：1.0%；金属锰：1%。其中金属锰的纯度为 99.8%在该 E501T-1 药芯焊丝配方中，锰硅合金占药芯焊丝的比例为 3.4%，约占焊丝药芯的 21%。2.3.1.2 E501T-1 药芯焊丝生产工艺本课题主要采用 0.8×12mm 规格的低碳钢带生产对接药芯焊丝，钢带选用牌号为 H08A。原材均为同一厂家，同一批次的材料。它的生产工艺见下图 2-1 所示：

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