[發明專利]一種雙相不銹鋼用自保護藥芯焊絲及其制備方法

在審

• 申請號: 201710514194.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107160055A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 張敏;王裕;李繼紅;程康
• 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: 涂秀清

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種雙相不銹鋼用自保護藥芯焊絲，本發明還涉及該焊絲的制備方法。

背景技術

雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel，簡稱DSS)，指奧氏體與鐵素體各約占50％，一般較少相的含量最少也需要達到30％的不銹鋼。雙相不銹鋼在抗腐蝕方面，特別是介質環境比較惡劣(如：海水，氯離子含量較高)的條件下時，雙相不銹鋼的抗點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕及腐蝕疲勞性能明顯優于普通的奧氏體不銹鋼，可以與高合金奧氏體不銹鋼媲美；同時雙相不銹鋼的高強度和易于加工制造等諸多優異性能也使雙相不銹鋼得到廣泛使用。

雙相不銹鋼由21％的Cr、2.5％的Mo、4.5％的Ni以及0.17％的N組成，通過控制[Cr]當量和[Ni]當量來調節奧氏體與鐵素體的比例，其中[Cr]＝25.5，[Ni]＝9.5；其組織是由60％-40％的奧氏體和40％-60％的鐵素體組成；國內雙相不銹鋼的種類有雙相不銹鋼板材、鋼管、無縫管、棒材、管材及鍛材等等。

雙相不銹鋼作為最常用的一種雙相不銹鋼，其使用量占到雙相鋼的80％以上，然而市場的焊絲大部分采用不銹鋼鋼帶作為外皮，鮮有與雙相不銹鋼匹配的藥芯焊絲。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙相不銹鋼用自保護藥芯焊絲，用于雙相不銹鋼的焊接，得到的焊縫具有高耐蝕性能和良好的力學性能。

本發明還提供了上述雙相不銹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，一種雙相不銹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：

金屬鉻30％-40％，金屬鎳10％-15％，鉬8％-14％，電解錳2％-4％，石英4％-6％，氟化鈣6％-10％，金紅石5％-7％，氧化鋁2％-4％，鋁鎂粉3％-6％，余量為鐵粉，以上組分質量百分比之和為100％。

本發明的特點還在于：

藥芯與外皮質量比1：(3-4)。

外皮材料為低碳鋼鋼帶，且低碳鋼鋼帶化學成分為：C的質量分數為：0.02％，Mn的質量分數為：0.25％，Si的質量分數為：0.19％。

本發明所采用的另一個技術方案是，一種雙相不銹鋼用自保護藥芯焊絲的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、按質量百分比分別稱取如下原料：

金屬鉻30％-40％，金屬鎳10％-15％，鉬8％-14％，電解錳2％-4％，石英4％-6％，氟化鈣6％-10％，金紅石5％-7％，氧化鋁2％-4％，鋁鎂粉3％-6％，余量為鐵粉，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2、將步驟1中稱取的石英、氟化鈣、金紅石、氧化鋁和鋁鎂粉混合，得到混合藥粉A，向混合藥粉A中加入水玻璃粘結劑并混合均勻，其中，添加的水玻璃粘結劑的質量為混合藥粉A質量的20％，之后置于加熱爐中燒結，再依次進行研磨、過篩處理，得到混合藥粉B；

步驟3、將步驟1中稱取的金屬鉻、金屬鎳、鉬、電解錳、鐵粉與步驟2制得的混合粉B混合，攪拌均勻后烘干，得到藥芯粉末；

步驟4、稱取外皮，將外皮置于藥芯焊絲成型機的放帶機上，將外皮軋制成U型槽，然后向U型槽中添加經步驟3得到的藥芯粉末，再通過成型機將U型槽外皮閉合、拉拔，得到藥芯焊絲半成品；

步驟5、用拉絲機將步驟4制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤成圓盤，密封包裝，最終得到雙相不銹鋼用自保護藥芯焊絲。

步驟2中：燒結溫度為500℃-650℃，燒結時間為3h-4h。

步驟4中：藥芯與外皮質量比1：(3-4)。

步驟4中：外皮材料為低碳鋼鋼帶，低碳鋼鋼帶化學成分為：C的質量分數為：0.02％，Mn的質量分數為：0.25％，Si的質量分數為：0.19％。

本發明的有益效果在于：

本發明雙相不銹鋼用自保護藥芯焊絲，由外皮和藥芯組成，外皮材料為低碳鋼鋼帶，低碳鋼鋼帶加工成藥性焊絲，加工硬化小，不用外加降低屈服的裝置，能節約生產成本和工序；本發明雙相不銹鋼用自保護藥芯焊絲可用于雙相不銹鋼的焊接，焊接時飛濺少，焊縫成型美觀，利用礦物渣系產生熔渣，對焊接熔池進行保護，得到的焊縫具有高耐蝕性能和良好的力學性能；由于本發明中研制的是自保護藥芯焊絲，不用添加保護氣，既節約了成本，又降低了對焊接時的工況要求，可用于采用FCAW-S的焊接；