本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種全自動氣保護藥芯焊絲。
背景技術(shù)：
歐美發(fā)達國家管道全自動焊的應(yīng)用非常普遍，應(yīng)用比例約占焊接工程量的80％。而我國長輸管道自動焊的應(yīng)用比例不足10％，中俄原油二線(漠大二線)施工中提出明確要求，自動焊占比超過70％，這是我國首次在長輸管道焊接工程中大面積推廣自動焊應(yīng)用，采用實心焊絲易產(chǎn)生未熔合缺陷，合格率低，采用氣保護藥芯焊絲可以有效降低缺陷的產(chǎn)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲，以避免未熔合和夾渣等常見的焊接缺陷，達到良好的熔深效果以及形成平坦、美觀的焊縫。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲，包括藥芯和外皮；
所述藥芯包括如下重量百分比的組分，金紅石36-42％；金屬錳13-17％；長石8-12％；氟化稀土3-6％；氟硅酸鉀2-5％；冰晶石3-6％；鎳粉8-12％；鉬粉1-3％；鎂粉4-7％；鐵粉8-12％；各組分的重量百分比之和為100％。
優(yōu)選的，所述金紅石中氧化鈦的純度為≥97％。
優(yōu)選的，所述長石包括60-70％的二氧化硅，12-20％的氧化物,余量為Al2O3；各組分的重量百分比為100％。
優(yōu)選的，所述氧化物包括氧化鉀和氧化鈉；所述氧化鉀和氧化鈉的重量比例為2：1。
優(yōu)選的，所述藥芯中長石含量設(shè)定為A，氟硅酸鉀含量設(shè)定為B，冰晶石含量設(shè)定為C，其含量滿足下述計算(長石、氟硅酸鉀和冰晶石均以質(zhì)量百分數(shù)計)，
13％≤A+B+C≤20％。
優(yōu)選的，所述藥芯占藥芯焊絲總質(zhì)量的10-20％。
優(yōu)選的，所述外皮采用優(yōu)質(zhì)低碳鋼，牌號AYHS；包括如下重量百分比的成分C≤0.03％,Mn≤0.35％,Si≤0.03％,P≤0.015％,S≤0.015％,余量為Fe。
優(yōu)選的，所述藥芯粒度控制在100-180目。
下面是關(guān)于組成本發(fā)明中藥粉中各組分的作用及含量范圍的說明。
金紅石：本發(fā)明中采用的金紅石中TiO2含量≥97％，熔點為1850℃。在本發(fā)明中主要起造渣劑的作用，隨著金紅石含量的增加，增加焊渣的粘稠度，使焊絲能進行全位置焊接，而且藥芯焊絲的脫渣性逐漸改善；但增加到一定程度后，熔渣的流動性變差，所以金紅石的含量控制在36-42％。
長石：本發(fā)明中采用的長石中SiO2含量為63-73％。在本發(fā)明中起造渣劑的作用，提高焊接金屬的粘性，提高立向上進焊接作業(yè)性，放置焊接金屬的下垂。質(zhì)量百分數(shù)為：8-12％。
氟化稀土、氟硅酸鉀和冰晶石中均具有氟元素，其中氟元素在電弧反應(yīng)區(qū)與氫生成氟化氫氣體，從而起脫氫的作用；但是氟元素含量不能過大，會有飛濺現(xiàn)象產(chǎn)生；
氟化稀土中稀土元素具有夾雜物改性的作用，促進組裝細化，但是加入量太高對組織轉(zhuǎn)變有不利作用，含量控制在3-6％；
氟硅酸鉀中的鉀離子具有較低的電離電勢，可起到較好的穩(wěn)弧作用，含量控制在2-5％；
冰晶石除了氟元素，還含有鈉和鋁等穩(wěn)弧元素，起到穩(wěn)弧劑的作用。
錳：脫氧元素，向焊縫過渡金屬元素，并且能提高焊接部韌性，含量控制在13-17％。
鎳粉：具有使低溫韌性穩(wěn)定化的效果。
鉬粉：提高熔敷金屬的抗拉強度，減少熔敷金屬的高溫回火脆性。固溶在基體中的鉬原子能增強基體的強度，提高熔敷金屬的抗拉強度。
鎂粉：脫氧、脫硫，其氧化物進入熔渣，可提高熔渣堿度，另一方面起到提高焊絲抗裂性和力學(xué)性能的作用，含量控制在4-7％。
鐵粉：向焊縫過渡金屬元素，提高熔敷效率；鐵粉加入量過度，焊接時熔渣的粘度明顯下降，表面張力降低；加入量過少，藥芯焊絲的導(dǎo)電性變差，熔敷效率降低，熔渣的粘度增加，流動性不好，工藝性能變差。
而其中含有的S和P為雜質(zhì)，在焊接金屬中過多存在的情況下，焊接金屬的韌性和延展性一起劣化，容易誘發(fā)高溫裂紋，所以熔敷金屬含量控制在0.015％以下。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲具有以下優(yōu)勢：
藥芯焊絲中藥粉組分的最佳配比達到“稀渣快凝”，滿足管道全位置焊接的需求，并且實現(xiàn)穩(wěn)定的電弧和足夠的穿透力，避免未熔合缺陷的產(chǎn)生；
藥芯焊絲中多種氟化物最佳組合實現(xiàn)良好的抗氣孔性能，滿足野外惡劣的施工環(huán)境；
新型的合金成分配比，達到良好的低溫沖擊性能，滿足寒冷地區(qū)的施工要求。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
除有定義外，以下實施例中所用的技術(shù)術(shù)語具有與本發(fā)明創(chuàng)造所屬領(lǐng)域技術(shù)人員普遍理解的相同含義。以下實施例中所用的試驗試劑，如無特殊說明，均為常規(guī)生化試劑；所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
本發(fā)明所述藥芯焊絲采用80％Ar+20％CO2混合保護氣，立向上焊接，焊接時氣體流量控制在15-25L/min；焊接電流為220A，焊接電壓為26V。
實施例1
一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲，包括藥芯和外皮；
所述藥芯包括如下重量百分比的組分，金紅石36％；金屬錳17％；長石12％；氟化稀土3％；氟硅酸鉀2％；冰晶石3％；鎳粉9％；鉬粉3％；鎂粉7％；鐵粉8％；
所述金紅石中氧化鈦的純度為98％；所述長石中二氧化硅的純度為70％；氧化鉀和氧化鈉含量之和為長石總量的13％；
所述藥芯占藥芯焊絲總質(zhì)量的18％；
所述藥芯粒度控制在160目。
實驗結(jié)果：
管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲熔敷金屬的化學(xué)成分(重量％)，C 0.04％；Si 0.8％；Mn 1.2％；S 0.01％；P 0.01％；Cr 0.1％；Ni 1.2％；余量為Fe。
抗拉強度(Rm):604MPa；延伸率(A％):25％；沖擊韌性(試驗溫度-20℃、KV2)：(188、196、183)J。
實施例2
一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲，包括藥芯和外皮；
所述藥芯包括如下重量百分比的組分，金紅石42％；金屬錳13％；長石8％；氟化稀土6％；氟硅酸鉀5％；冰晶石5％；鎳粉8％；鉬粉1％；鎂粉4％；鐵粉8％；
所述金紅石中氧化鈦的純度為98％；所述長石中二氧化硅的純度為63％；氧化鉀和氧化鈉含量之和為長石總量的13％；
所述藥芯占藥芯焊絲總質(zhì)量的20％；
所述藥芯粒度控制在180目。
實驗結(jié)果：
管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲熔敷金屬的化學(xué)成分(重量％)，C 0.02％；Si 0.8％；Mn 1％；S 0.015％；P 0.015％；Cr0.1％；Ni 0.4％；余量為Fe。
抗拉強度(Rm):648MPa；延伸率(A％):22％；沖擊韌性(試驗溫度-20℃，KV2)：(165、177、171)J。
實施例3
一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲，包括藥芯和外皮；
所述藥芯包括如下重量百分比的組分，金紅石38％；金屬錳13％；長石9％；氟化稀土4％；氟硅酸鉀3％；冰晶石4％；鎳粉10％；鉬粉2％；鎂粉5％；鐵粉12％；
所述金紅石中氧化鈦的純度為98％；所述長石中二氧化硅的純度為68％；氧化鉀和氧化鈉含量之和為長石總量的12％；
所述藥芯占藥芯焊絲總質(zhì)量的20％；
所述藥芯粒度控制在60目。
實驗結(jié)果：
管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲熔敷金屬的化學(xué)成分(重量百分比)，C 0.06％；Si 0.7％；Mn 1.4％；S 0.01％；P 0.01％；Cr 0.7％；Ni 0.8％；余量為Fe。
抗拉強度(Rm):594MPa；延伸率(A％):26％；沖擊韌性(試驗溫度-20℃，KV2)：(171、169、173)J。
實施例4
一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲，包括藥芯和外皮；
所述藥芯包括如下重量百分比的組分，金紅石37％；金屬錳15％；長石10％；氟化稀土5％；氟硅酸鉀2％；冰晶石4％；鎳粉12％；鉬粉1％；鎂粉4％；鐵粉10％；
所述金紅石中氧化鈦的純度為98％；所述長石中二氧化硅的純度為70％；氧化鉀和氧化鈉含量之和為長石總量的20％；
所述藥芯占藥芯焊絲總質(zhì)量的18％；
所述藥芯粒度控制在180目。
實驗結(jié)果：
管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲熔敷金屬的化學(xué)成分(重量百分比)，C 0.1％；Si 0.6％；Mn 1％；S 0.01％；P 0.01％；Cr 0.05％；Ni 0.6％；余量為Fe。
抗拉強度(Rm):635MPa，延伸率(A％):23％,沖擊韌性(試驗溫度-20℃，KV2)：(191、199、195)J。
實施例5
一種管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲，包括藥芯和外皮；
所述藥芯包括如下重量百分比的組分，金紅石40％；金屬錳14％；長石8％；氟化稀土3％；氟硅酸鉀4％；冰晶石6％；鎳粉10％；鉬粉1％；鎂粉5％；鐵粉9％；
所述金紅石中氧化鈦的純度為98％；所述長石中二氧化硅的純度為65％；氧化鉀和氧化鈉含量之和為長石總量的22％；
所述藥芯占藥芯焊絲總質(zhì)量的15％；
所述藥芯粒度控制在150目。
實驗結(jié)果：
管線鋼用全自動氣保護藥芯焊絲熔敷金屬的化學(xué)成分(重量百分比)，C 0.08％；Si 0.5％；Mn 1.9％；S 0.01％；P 0.01％；Cr 0.04％；Ni 0.5％；余量為Fe。
抗拉強度(Rm):622MPa，延伸率(A％):24％,沖擊韌性(試驗溫度-20℃，KV2)：(179、198、201)J。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明圍之內(nèi)。