自保护药芯焊丝及其熔滴过渡的研究

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1、摘要随着长输管道事业的发展，自保护药芯焊丝得到广泛的应用。我国管道焊接应用的全位置自保护药芯焊丝主要依靠进口美国林肯公司和哈伯特公司的产品。目前迫切需要提高国产自保护药芯焊丝的质量。熔滴过渡会影响药芯焊丝的工艺性能和力学性能。本文借助高速摄像及汉诺威焊接质量分析仪(以下简称汉诺威分析仪)，对市售管道焊接用全位置自保护药芯焊丝的熔滴过渡形态及其工艺参数和冶金因素对其的影响进行研究，发现全位置自保护药芯焊丝具有“弧桥并存”的熔滴过渡特征，并建立起熔滴过渡形态与汉诺威波形曲线的对应关系。对分析汉诺威分析仪采集的数

2、据进行分析发现，焊接电流在180A左右时有最好的工艺性能，偏离这个电流值焊接工艺性会变差。通过大量试验总结出Na2C03／K2C03、大理石／白云石、石英、长石是对熔滴过渡有较大影响的因子。设计三组试验，借助汉诺威波形曲线考察了Na2C03／K2C03、大理石／白云石、石英、长石对熔滴过渡及焊接工艺性的影响规律，得出结论：当Na2C03／K2C03：1，大理石／白云石：l～2，石英：l％，长石：2％时配方整体效果最好。研制成功一种高氟化物铝镁渣系的2Crl3型自保护药芯焊丝，该焊丝的硬度和熔敷金属化学成分均

3、满足AWS、jIS、GB的相关标准，且具有良好的工艺性能。使用试验优化技术，确定了对脱渣性有较大影响的BaF2／CaF2，大理石，Si02的最佳配比：BaF2／CaF2：25／0；大理石：4％；Si02：3％。设计配方，对如何提高熔渣覆盖性能、降低自保护药芯焊丝的飞溅也进行了研究，确定了综合效果最好的药芯配比为：BaF2：25％；长石：1％；。Na2C03／K2C03：1；高碳铬铁：4％。关键词自保护药芯焊丝；熔滴过渡；高速摄像；高氟化物铝镁渣系AbstractSelf-ShieldedFluxCoredW

4、ire(SSFCVOiswidelyusedforall-positionwddingofpipeline．butthemajorityofconsumedSSFCWinChinareliesonimportingtheproductofLincolnandHobartcorporationduetothepoorqualityofdomesticSSFCW．SothereisanurgentneedtodevelopthedomesticSSFCW．Droplettransferbridgestheope

5、rationweldabilityofSSFCWandthemechanicalpropertiesoftheweld．Inthisthesis，thedroplettransferofSSFCWonall-positionpipelinesweldinghavebeenstudiedbymeansofHighspeedvideosystemandHanoveranalyzer．Theeffectofweldingparametersaswellasthemetallurgicalfacto心haveals

6、obeenstudied．Itisobservodmatmetaltransferhasaprimarycharacteristicofbrid#ngtransferwithoutarCinterruption．TherelationshipbetweenthedroplettransfcrandthesingnalcurveobtainedbyHanoveranalyzerisestablished．Theoptimaloperationweldabilityisfoundattheweldingcurr

7、entof180A，anydeviationofthecurrentwillleadtodeterioratetheoperationweldability．Basedonlotsofexperiment,itissummarizedthatthecontentofNa2COJK2C03，marble／dolomite,Quartz，feldsparhasasignificanteffectonthedroplettransferbehavioraswellastheoperationweldability

8、．Furtheroptimizationexerperimentaredesignedbyvaryingtheco．antofmainelementwhilekeepingtheminorelementunchanged．TheoptimalrationisNa2C03／K．2C03：1，marble／dolomite：1—2，Quartz：l，Feldspar：2．AllighfluorideAI-Mgslag