[發(fā)明專利]一種奧氏體不銹鋼用焊絲材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110249534.4
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102303196A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉莊根;計建康;邱愛華;孫建平;陳來勇
• 申請（專利權(quán)）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: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 沈志海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬材料焊接用焊絲材料，尤其涉及一種含有稀有元素的奧氏體不銹鋼之間和奧氏體不銹鋼于普鋼之間焊接用的焊絲材料。

背景技術(shù)

不銹鋼是將鉻添加與鋼顯著提高耐腐蝕性的一種合金鋼，根據(jù)其組成可大致分為鉻系和鉻-鎳系，根據(jù)金屬組織可分為馬氏體、鐵素體、奧氏體、奧氏體-鐵素以及沉淀硬化系5種。

??奧氏體不銹鋼從組成反方面看是屬于鉻-鎳系，及由此進行改良開發(fā)的各種鋼。在含有稀土元素的奧氏體不銹鋼之間和奧氏體不銹鋼于普鋼之間施焊過程中，為了得到焊縫的金屬金木材屬強度與母材強度相匹配的結(jié)果，需采用對焊縫處添加必要的合金元素進行成分補償，目的在于焊后得到在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(tǒng)施焊后，焊縫處金屬冷裂紋敏感性會有所增大，熔敷率低，因此采用傳統(tǒng)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(jié)果，在現(xiàn)有技術(shù)的焊接材料中海很難有達到此使用要求的焊絲材料。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對含有稀土元素的奧氏體不銹鋼之間和奧氏體不銹鋼于普鋼之間提出一種設(shè)計科學和使用方便，在施焊后焊縫處金屬冷裂紋敏感性小，焊縫處金屬與母材性能結(jié)果相近，且具有高熔敷率的一種奧氏體不銹鋼用焊絲材料。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種奧氏體不銹鋼用焊絲材料，所述焊絲材料的具體化學成分按重量%為:?C?0.011-0-078;Si?0.15-0.32;Mn1.57-2.39;P≤0.023;S≤0.013;Cr25.59-25.82;Ni?8.17-8.87;Mo≤0.43;N≤0.058;Cu?0.09-0.39;余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

??????本發(fā)明的進一步改進在于：它還包括稀土元素Re,其重量%為：Re?0.03-0.042。

?所述技術(shù)方案的理由是在考慮碳含量的同時，可采用通過調(diào)整其他合金元素含量的方式來提高熔敷率，，并且還能夠降低焊縫金屬產(chǎn)生冷裂紋的敏感性。該焊絲材料的的設(shè)計除了針對含有稀有元素的奧氏體不銹鋼之間焊接外，還針對奧氏體不銹鋼于普鋼之間進行焊接。

因此本發(fā)明所提出的技術(shù)方案在本發(fā)明的一種奧氏體不銹鋼用焊絲材料中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，同時碳元素在起到強化時，還常常作為裂紋源的出現(xiàn)，因此采取將材料成分中的碳含量限制在0.078%以下，有利于降低焊縫金屬的冷裂紋敏感性。

在本發(fā)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，當硅以固溶的形式存在時，它可以提高基體的屈服強度，但會使材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。鎳元素是提高材料韌性的重要元素之一，也是奧氏體穩(wěn)定化的主要元素，加入鎳元素有降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度的作用。鉬元素是固溶強化的主要元素，它與其他元素相結(jié)合容易形成碳化物。

銅有固溶強化、降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度的作用；鉻是向焊縫過渡合金元素，具有調(diào)整焊縫成份，提高焊縫的耐腐蝕性。

硫和磷均為有害雜質(zhì)，含量應(yīng)控制。

氮能提高不銹鋼的抗氯離子腐蝕性能，但由于溶解度受Cr和Mn的影響，故含量應(yīng)控制。

其余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)。

采用本發(fā)明所設(shè)計的不銹鋼焊接用超低碳奧氏體焊絲材料與現(xiàn)有技術(shù)焊絲材料相比較，具有成分設(shè)計科學，使用方便，施焊后焊縫處金屬冷裂紋敏感性小，焊縫處金屬與母材性能結(jié)果相近，且具有高熔敷率的特點。由于在本發(fā)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(tài)和分布作用，所以對改善焊縫韌性有明顯效果。?

另外在本發(fā)明的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(guān)的焊接缺陷，再有本發(fā)明焊絲材料與傳統(tǒng)高強焊絲材料相比，由于本發(fā)明焊絲材料成分設(shè)計合理，使焊縫金屬淬硬性顯著降低，對焊接高強度鋼時可進一步降低低裂紋、提高熔敷率。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。

所述焊絲材料的具體化學成分按重量%為:?C?0.011-0-078;Si?0.15-0.32;Mn?1.57-2.39;P≤0.023;S≤0.013;Cr25.59-25.82;Ni?8.17-8.87;Mo≤0.43;N≤0.058;Cu?0.09-0.39;余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；它還包括稀土元素Re,其重量%為：Re?0.03-0.042。

實施例1