[發明專利]不銹鋼用焊絲材料

無效

• 申請號: 200710023341.0
• 申請日: 2007-06-08
• 公開（公告）號: CN101318271A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 劉莊明;黃明義;劉莊庚;邱愛華;計建康
• 申請（專利權）人: 江蘇興海特鋼有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 泰州地益專利事務所
• 代理人: 王楚云

技術領域

本發明屬于金屬材料焊接用焊絲的材料領域。尤其涉及304奧氏體不銹鋼焊接用焊絲材料。

背景技術

不銹鋼是將鉻添加于鋼顯著提高耐腐蝕性的一種合金鋼，根據其組成可大致分為鉻系和鉻一鎳系，根據金屬組織可分成馬氏體、鐵素體、奧氏體、奧氏體一鐵素體及沉淀硬化系5種。奧氏體不銹鋼(以下稱″不銹鋼″)從組成方面看，是鉻一鎳系，及由此進行改良開發出的各種鋼。在304奧氏體不銹鋼施焊過程中，為了得到焊縫金屬強度與母材強度相匹配的結果，需采用對焊縫處添加必要的合金元素進行成分補償，目的在于焊后得到焊縫處的金屬與母材成分和性能更接近的效果。但是由于采用傳統的焊絲材料如ER308施焊后，焊縫不平整，焊接過程中普遍存在著嚴重的脫渣困難的問題，俗稱“黑皮”，且成本高。因此采用傳統的焊絲進行施焊時，很難獲得焊縫金屬與母材性能相匹配的結果，在現有技術的焊接材料中還很難有達到此使用要求的焊絲材料，被工業全面廣泛使用的不銹鋼普遍有焊接性差的缺點。

發明內容

本發明的目的是針對304奧氏體不銹鋼提出一種成份設計簡單和使用方便，施焊后焊縫平整，焊縫處金屬與母材性能相近，無“黑皮”且成本低的不銹鋼用焊絲材料。

本發明是通過如下技術方案來實現的：不銹鋼用焊絲材料，其特征在于該焊絲材料的具體化學成分重量％為：C0.07-0.09；Si0.65-0.95；Mn6.7-7.2；P≤0.02；S≤0.015；Cr18.5-19.5；Ni8.0-9.5；Mo≤0.4；余量為Fe和不可避免的雜質。

所述的不銹鋼用焊絲材料還包含稀土元素Re，其重量％為：Re0.01-0.05。

根據本發明的目的，我們所提出的不銹鋼用焊絲材料的理由是，在考慮到碳含量的同時，可采用通過調整其他合金元素含量的方式，來提高焊縫光潔度，避免“黑皮”現象的出現，且焊縫平整、成本低。該焊絲材料的設計，主要是針對304奧氏體不銹鋼的焊接。因此本發明所提出的在本發明的不銹鋼用焊絲材料中，采取對碳含量的限定是考慮到碳元素是非常有效的硬化和固溶強化組元，同時碳化物在起到強化作用時，還常常作為裂紋源出現，因此采取對材料成分中的碳含量限制在0.07-0.09％，有利于提高焊縫光潔度和平整度。在本發明的焊絲材料中，錳作為硬化元素加入，同時還起到脫氧和脫硫的作用。硅元素的加入有脫氧效果，當硅以固溶態的形式存在時，他可以提高基體的屈服強度，但會使材料的韌脆轉變溫度提高。鎳是提高材料韌性的重要元素之一，也是奧氏體穩定化的主要元素，加入鎳元素有降低韌脆轉變溫度的作用。鉬是固溶強化的主要元素，他與其他元素相結合容易形成碳化物。鉻是向焊縫過渡合金元素，具有調整焊縫成份，提高焊縫的耐腐蝕性。硫和磷均為有害雜質，含量應控制。其余量為鐵和其它不可避免的雜質。本發明焊絲材料的制備與現有技術制備工藝相同。首先按本發明所設計成分進行配料和煉鋼，經真空爐冶煉后鑄錠，鍛鋼的開鍛溫度為1050℃、終鍛溫度為850℃，軋鋼十余道次后再經900-1000℃的退火處理，將軋后盤條再經多道次的(拉拔-退火-拉拔...)拉拔后可得直徑(根據設計者要求)為1.2mm或1.6mm的焊絲。

采用本發明所設計的不銹鋼用焊絲材料與現有技術焊絲材料相比較，具有成份設計簡單合理、使用方便，施焊后焊縫平整，焊縫處金屬與母材性能結果相近，無“黑皮”，且成本低的特點。由于在本發明中加入了適量的稀土元素，而焊縫中稀土類元素與硫有很大的親和力，具有明顯的脫硫、改善硫化物夾雜的尺寸、形態和分布的作用，所以對改善焊縫韌性有明顯效果。另外在本發明焊絲材料中加入適量稀土元素還可以降低熔敷金屬中的擴散氫含量，降低了氣孔敏感性及其他與氫有關的焊接缺陷。再有本發明焊絲材料與傳統焊絲材料相比，由于本發明焊絲材料成分設計合理，使焊縫金屬淬硬性顯著降低，對焊接時可進一步降低裂紋、提高光潔度。

具體實施方式

本發明不銹鋼用焊絲材料均采用真空爐進行冶煉的，初鍛溫度為1020℃和終鍛溫度為950℃，然后經12道次軋后于950℃進行退火處理，再進行拉拔使焊絲達到設定尺寸。

實施例1：一種不銹鋼用焊絲材料，該焊絲材料的具體化學成分重量％為：C0.07；Si0.65；Mn6.7；P0.01；S0.005；Cr18.5；Ni8.0；Mo0.1；Re0.01；余量為Fe和不可避免的雜質。