[發明專利]1Ni9低溫鋼用自保護藥芯焊絲及其制備方法

有效

• 申請號: 201510075491.0
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104708227B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 張敏;張明;劉明志;任曉龍;李繼紅
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種1Ni9低溫鋼用自保護藥芯焊絲，本發明還涉及該藥芯焊絲的制備方法。

背景技術

1Ni9鋼是美國Inco公司20世紀40年代發明的一種優良的低溫低碳鋼，其含鎳量為8.5～9.5％，亦被稱為1Ni9鋼或9％Ni鋼，此外也有人將其稱為鐵素體鋼，以區別于奧氏體鋼。實際上它是一種低碳調質鋼，為馬氏體型低溫用鋼。1Ni9鋼在-196℃具有優良的強韌性和焊接性，與具有優良性能的不銹鋼相比，有合金含量少、價格便宜的優點；與低溫用鋁合金相比，有許用應力大、熱膨脹率小的優點。因此1Ni9鋼被認為是制造低溫壓力容器的優良材料，目前已成為各國儲罐(液化天然氣)的主要材料。

藥芯焊絲作為新一代的焊材，具有熔敷率高，熔敷速度快；工藝性能好，成形美觀；成分容易調整，焊接適應性強等三大優點。近年來藥芯焊絲逐漸成為首選焊材。

自保護藥芯焊絲由于是在沒有外加氣體保護的條件下進行焊接的。所以藥芯中要加入一定量的焊劑，主要依靠藥芯焊絲自身產生的熔渣，氣體對焊接熔池進行保護，同時焊劑中還需加入一定量的脫氧劑，如硅鐵、錳鐵、鋁鎂等組分除去熔池中的有害雜質氧元素。自保護藥芯焊絲所用焊劑中需要含有造渣劑，造氣劑，脫氧劑，三種成分，從造渣，造氣，脫氧，三個層次對熔池進行保護，才能達到理想的保護效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種1Ni9低溫鋼用自保護藥芯焊絲，專用于1Ni9低溫鋼焊接，施焊時不需外加保護氣體，可實現自保護焊接。

本發明的另一個目的是提供一種1Ni9低溫鋼用自保護藥芯焊絲的制備方法。

本發明所采用的技術方案是，1Ni9低溫鋼用自保護藥芯焊絲，由外皮和藥芯組成，藥芯按質量百分比由以下組分組成：Ni40％-50％，Cr1％-3％，Mn5％-7％，CaF₂15％-16％，SiO₂5％-7％，TiO₂3％-5％，CaCO₃5％-8％，Li₂CO₃4％-6％，Al-Mg合金粉7％-9％，其余為鐵，以上組分質量百分比之和為100％。

本發明的特點還在于：

外皮材料為低碳鋼H08A鋼帶。

該藥芯焊絲中藥芯的填充率(質量比)為20％-25％。

該藥芯焊絲的直徑為1.2-2.0mm。

本發明所采用的另一個技術方案是，1Ni9低溫鋼用自保護藥芯焊絲的制備方法，具體步驟如下：

步驟1，按質量百分比分別稱取Ni40％-50％，Cr1％-3％，Mn5％-7％，CaF₂15％-16％，SiO₂5％-7％，TiO₂3％-5％，CaCO₃5％-8％，Li₂CO₃4％-6％，Al-Mg合金粉7％-9％，其余為鐵，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2，將步驟1稱取的CaF₂，SiO₂，TiO₂，CaCO₃，Li₂CO₃，Al-Mg合金粉加入水玻璃粘結劑混合均勻，然后放置在加熱爐中燒結，碾碎后過篩，篩選粒度80-100目之間的混合粉；

步驟3，將步驟1稱得的Ni，Cr，Mn，鐵粉與步驟2制得的混合粉充分攪拌，混合之后放入烘干爐中烘干200攝氏度、2小時；

步驟4，將低碳鋼H08A鋼帶放置在藥芯焊絲成型機的放帶機上，通過成型機將低碳鋼H08A鋼帶軋制成U型槽，然后向U型槽中添加步驟3得到的藥芯粉末，控制藥芯粉末的填充率為25％-30％，再通過成型機將U型槽碾壓閉合，并將其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到藥芯焊絲；

步驟5，最后用拉絲機將步驟4制備的藥芯焊絲拉直，盤成圓盤，密封包裝即可。

本發明的特點還在于，

步驟2中水玻璃粘結劑的添加量為粉體總重量的20％。

步驟2中燒結的溫度為500-650℃，時間為3-4h。

本發明的有益效果是，

1.本發明藥芯焊絲施焊時不需外加保護氣體，可實現自保護焊接。

2.該藥芯焊絲用于低溫鋼1Ni9的焊接，可得到性能優異的焊接接頭，有利于1Ni9鋼在低溫環境中的使用。

3.該藥芯焊絲具有很好的焊接工藝性，焊接飛濺少，焊接煙塵少。