一种减少电焊飞溅的焊丝用盘条的生产方法与流程

1.本发明涉及一种减少电焊飞溅的焊丝用盘条的生产方法。


背景技术：

2.co2气体保护焊接是一种先进的焊接技术，它具有施焊成本低、生产效率高和节省能耗等优点。随着我国钢结构产量的急剧增加，co2气体保护焊应用广泛，在各种焊接中的比例也迅速增加。依据市场调研，按照 gb/t8110 2008《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》中成分要求的er50－6 是国内使用量最大的气体保护焊丝。但co2气体保护焊主要的缺点是焊接时产生较大的金属飞溅。焊接飞溅是二氧化碳气体保护焊中常见的问题之一，焊接过程中，大部分金属可以过渡到熔池中参与焊缝的形成，但有一部分焊丝金属和熔池金属飞溅到熔池以外，形成飞溅。电焊飞溅不仅会降低焊接效率，增加焊接成本，并增加焊工的劳动强度。针对这一情况，为了减少飞溅，国内技术人员进行了大量的研究工作，从有关资料的结果来看，这些措施为降低气保焊飞溅问题提供了可靠的依据，并对气保焊焊接工艺应用具有一定的指导作用。
3.区智明、马健、严小生在《电焊机》2004年增刊发表论文“减少短路过渡焊接飞溅的方法”介绍了减少短路过渡焊接飞溅方法大致有：1采用混合保护气体的方法；2优化焊机输出直流电感设计的方法；3采用电子电抗器调节电源动态特性的方法；4控制焊丝的瞬时回抽，利用机械力来协助或控制液桥过渡的方法；5电流波形控制；6电流波形的寻优控制；7切换电源外特性的控制方法；8复合外特性的控制方法；9焊接回路串连控制器的方法；10减少短路过渡的新方法，能够准确检测液桥在收缩过程的直径的实时变化。当液桥收缩到即将爆断时，能够迅速将液桥电流降下来，避免了液桥爆炸引起的飞溅。张一帆在《机电工程技术》2008年第4期发表论文“减少co2气体保护焊金属飞溅的措施”，介绍了减少焊接飞溅措施：1正确选择工艺参数（焊接电流与电弧电压、焊枪角度、焊丝伸出长度）；2限制金属液桥的爆断能量（直流回路电感法、电流切换法、电流波形控制法）；3在co2气体中加入ar气；4选用飞溅率低的焊丝-超低碳焊丝；5在焊丝表面涂极薄的活化涂料(如 k、cs 等物质)，活化处理焊丝等。孟波、惠玲、高清涛、周志广、杨涛在《金属制品》2012年第4期发表论文“co2 气体保护焊丝焊接飞溅原因及预防措施”介绍了 co2 气体保护焊丝焊接时金属飞溅的预防措施:( 1) 严格控制焊丝原料各成分含量，尤其是 c含量不能超过0.08%；( 2) 加强焊丝生产工艺过程控制，模具6h更换一次，拉拔油12h彻底更换一次；( 3)选择合适的焊接工艺参数，焊枪倾斜角度不能超过20
°
，焊丝的伸出长度为直径的10～12 倍；( 4) 在焊丝表面涂覆活性剂；( 5) 在 co2 中加入氩气。以上措施可有效减少焊接过程焊接飞溅的产生。马志军在《金属制品》2014年第6期发表论文“er50－6 盘条拉拔断丝及焊丝焊接飞溅原因探讨”介绍了用户使用时导致焊接飞溅的因素: ( 1) 焊接电流与电弧电压；( 2) 焊枪角度；( 3) 焊丝伸出长度以及送丝速度等；( 4) 焊接区域清洁程度，如是否有油、油漆、水等介质。（5）成分控制方面，焊丝含碳量过高，在焊接过程中会因氧化还原作用剧烈而引起较大的飞溅，所以焊丝的含碳量要低，通常要求c含量＜0.11% 。
4.由以上公开的资料上可以看出，减少电焊飞溅主要方面是研究焊接工艺对气体保护焊焊丝飞溅的影响，以及不同焊接工艺参数下飞溅的对比试验，加强焊丝生产工艺过程控制、选择合适的焊接工艺参数。对焊丝原料-焊丝用盘条的成分提出要求较少，仅对c含量提出了要求，c含量不能超过0.08%或不能超过0.11%等。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种减少电焊飞溅的焊丝用盘条的生产方法，能够通过调整焊丝钢的化学成分来减少电焊飞溅。
6.本发明采用的技术方案是：一种减少电焊飞溅的焊丝用盘条的生产方法，按照下列步骤实施：a、转炉钢包成分终点控制：转炉底吹氩气，出钢终点控制目标[c]：0.04%-0.06%；出钢终点［p］≤0.013%；出钢温度控制范围1630℃～1670℃；b、转炉脱氧合金化控制：钢炉后脱氧合金采用钢水脱氧剂、硅锰：低碳锰铁、金属锰、硅铁，出钢随合金向钢包加入石灰0-300kg，合金加入量根据钢包成分要求设定加入量；钢水脱氧剂加入量0.5-2.0kg/t，硅铁使用低钙硅铁；出钢目标时间t≥5min;采用挡渣出钢；严禁使用铝铁合金进行脱氧，转炉关注si成分控制，si为0.73-0.83%、mn 1.40-1.47%，s≤0.035%，减少精炼补加硅铁量影响ca成分；c、精炼工序成品成分质量百分百%控制：[c] 0.06～0.09、[si] 0.83～0.93、[mn] 1.47～1.57、[p] ≤0.020、[s] 0.005～0.015、[ca] ≤0.0015；d、造渣控制要求：石灰加入量控制在200-600kg,钢水脱氧剂配加0-300kg范围；根据渣色调整脱氧剂加入量，脱氧剂的加入量实行分批次加入，每次加入量控制在100kg以内，精炼终渣feo mno≤1%。
[0007]
为解决er50-6焊接飞溅大的问题，适应客户的焊接使用要求，对er50-6焊丝用盘条的化学成分进行分析后发现：在用户焊接工艺相同条件下，er50-6焊接飞溅大的批次钙元素（ca）偏高，er50-6焊接飞溅小的批次钙元素（ca）较低，见表1。焊丝钢中的钙元素是钢中的微量金属元素，一般是从冶炼过程中带入的。由此看来，对焊丝原料的化学成分碳（c）含量对焊接飞溅有影响外，钙（ca）元素含量对焊接飞溅也有较大影响。
[0008]
表1 er50-6的化学成分及焊接飞溅情况统计
序号批号c%si%mn%p%s�%用户反馈飞溅情况114c1075410.070.831.510.0140.0050.0031飞溅大214c1084070.080.851.530.0190.0090.003飞溅大314c1084040.070.861.540.0150.010.0029飞溅大414c1084090.080.861.520.0180.0070.0029飞溅大514c1084050.080.851.490.0170.010.0027飞溅大614c1084100.080.861.50.0150.0080.0027飞溅大714c1084110.080.851.520.0150.0090.0027飞溅大814c1084060.070.861.510.0180.0090.0026飞溅大914c1084140.070.861.530.0140.0070.0026飞溅大1014c1047650.080.861.510.0160.0040.0025飞溅大1114c1061160.080.851.50.0120.0030.0024飞溅大1214c1061200.090.851.520.0120.0040.0023飞溅大1314c1061210.080.841.510.0110.0040.0024飞溅大
1414c1075460.080.831.510.0160.0070.0017飞溅小1514c1083920.070.831.490.0130.0050.0016飞溅小1614c1075470.070.861.490.0140.0070.0014飞溅小
本发明思路通过降低焊丝钢的钙（ca）含量来减少电焊飞溅。经过试验，在用户焊接工艺相同条件下，er50-6焊丝用盘条的钙（ca）含量0.0010%～0.0020%时，电焊飞溅明显减少，见表2。
[0009]
表2 试验er50-6的化学成分及焊接飞溅情况统计
序号批号c%si%mn%p%s�%用户反馈飞溅情况116c1027600.080.831.470.0130.0120.0012飞溅小216c1027610.090.831.510.0130.0130.0011飞溅小316c1027620.080.841.520.0150.0160.0016飞溅小416c1027630.070.841.530.0150.0140.0012飞溅小516c1027640.070.831.510.0140.0160.0011飞溅小616c1027650.080.831.550.0150.0160.0019飞溅小716c1027660.070.831.550.0140.0150.0010飞溅小816c1027670.060.831.510.0170.0110.0018飞溅小916c1027680.080.841.520.0140.0160.0018飞溅小1016c1027690.080.831.520.0140.0150.0016飞溅小1116c1027700.080.841.510.0140.020.0017飞溅小1216c1027710.090.841.50.0120.0180.0015飞溅小1316c1027720.070.841.50.0160.0170.0019飞溅小1416c1027730.070.821.520.0140.0160.0014飞溅小
具体实施方式
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一种减少电焊飞溅的焊丝用盘条的生产方法，按照下列步骤实施：a、转炉钢包成分终点控制：转炉底吹氩气，出钢终点控制目标[c]：0.04%-0.06%；出钢终点［p］≤0.013%；出钢温度控制范围1630℃～1670℃；b、转炉脱氧合金化控制：钢炉后脱氧合金采用钢水脱氧剂、硅锰：低碳锰铁、金属锰、硅铁，出钢随合金向钢包加入石灰0-300kg，合金加入量根据钢包成分要求设定加入量；钢水脱氧剂加入量0.5-2.0kg/t，硅铁使用低钙硅铁；出钢目标时间t≥5min;采用挡渣出钢；严禁使用铝铁合金进行脱氧，转炉关注si成分控制，si为0.73-0.83%、mn 1.40-1.47%，s≤0.035%，减少精炼补加硅铁量影响ca成分；c、精炼工序成品成分质量百分百%控制：[c] 0.06～0.09、[si] 0.83～0.93、[mn] 1.47～1.57、[p] ≤0.020、[s] 0.005～0.015、[ca] ≤0.0015；d、造渣控制要求：石灰加入量控制在200-600kg,钢水脱氧剂配加0-300kg范围；根据渣色调整脱氧剂加入量，脱氧剂的加入量实行分批次加入，每次加入量控制在100kg以内，精炼终渣feo mno≤1%。
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精炼合金化操作：在精炼环节为避免钢水增[ca]应根据成分优先考虑使用低钙硅铁进行少量增硅；若无低钙硅铁可先硅锰合金配[mn],后使用硅铁进行少量增[si]，最大限度减少硅铁使用量；精炼环节禁止使用含钙类的丝线。保证成分中钙含量控制≤0.015%。连
铸环节按工艺要求重点做好保护浇注，正常组织生产即可。