[發明專利]一種低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條及其制備方法

有效

• 申請號: 202010100213.7
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111136404B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 徐鍇;王猛;方乃文;徐亦楠;梁曉梅;馬一鳴
• 申請（專利權）人: 哈爾濱焊接研究院有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/365;B23K35/40
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

一種低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條及其制備方法。本發明屬于焊接材料技術領域。本發明為解決目前使用常規不銹鋼焊條焊接低鎳含氮奧氏體不銹鋼的接頭抗點蝕能力差和低溫沖擊韌性不高的技術問題。本發明的一種低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條的化學成分及質量百分含量為C：≤0.04％、Si：≤0.90％、Mn：5.00％～8.00％、P≤0.025％、S≤0.020％、Cr：17.00％～20.00％、Ni：2.00％～3.00％、Mo：≤0.75％、Cu：≤0.75％、N：0.10％～0.30％和余量的Fe。方法：一、按成分配比稱取大理石、螢石、冰晶石、金紅石、氟化稀土、堿、霧化硅鐵、電解金屬錳、鎳粉、鈦鐵、金屬鉻和鐵粉，混合后得到藥皮；二、將藥皮與鉀鈉水玻璃混合均勻后包覆于不銹鋼焊芯上，經低溫和高溫烘焙，得到低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條。本發明的焊條綜合性能優異。

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條及其制備方法。

背景技術

低鎳含氮奧氏體不銹鋼主要是利用氮元素部分甚至完全代替合金元素鎳以獲得單相奧氏體組織,利用氮進行合金化具有很多優點，如與碳相比,氮是更加有效的固溶強化元素,同時可以促進晶粒細化、氮是強烈的奧氏體形成化元素,可以節省鎳含量,并減少鐵素體和形變馬氏體形成機會、氮可以極大地提高材料抗點蝕能力。

低鎳含氮奧氏體不銹鋼因具有良好的塑性、耐蝕性、耐高溫性，在船舶、航空、化工、石油容器等行業用途較為廣泛，然而采用常規不銹鋼焊條對其進行焊接，在焊接接頭中容易產生氮元素損失、氣孔、焊縫區熱裂紋以及熱影響區氮化物析出引起點蝕等問題，且低溫沖擊韌性較低，進而限制了該類鋼的推廣應用，特別是適用于該不銹鋼焊接的焊條研發截至目前為空白，迄今為止未見相關文獻報道。

因此，研發配套焊條對于提高低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊接工藝適用性，提高焊接接頭的低溫沖擊韌性及抗點腐蝕能力具有重大意義。

發明內容

本發明為解決目前使用常規不銹鋼焊條焊接低鎳含氮奧氏體不銹鋼的接頭抗點蝕能力差和低溫沖擊韌性不高的技術問題，而提供了一種低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條及其制備方法。

本發明的一種低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條的化學成分及質量百分含量為C：≤0.04％、Si：≤0.90％、Mn：5.00％～8.00％、P≤0.025％、S≤0.020％、Cr：17.00％～20.00％、Ni：2.00％～3.00％、Mo：≤0.75％、Cu：≤0.75％、N：0.10％～0.30％和余量的Fe。

制備本發明的一種低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條的方法按以下步驟進行：

一、按上述低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條的成分配比稱取大理石、螢石、冰晶石、金紅石、氟化稀土、堿、霧化硅鐵、電解金屬錳、鎳粉、鈦鐵、金屬鉻和鐵粉，混合后得到藥皮；

二、將藥皮與鉀鈉水玻璃混合均勻，得到包覆混合物，然后通過壓涂機將包覆混合物包覆于不銹鋼焊芯上，再依次經過低溫烘焙和高溫烘焙，得到低鎳含氮奧氏體不銹鋼焊條。

進一步限定，步驟一中所述藥皮按質量分數由大理石22％、螢石6％、冰晶石20％、金紅石20％、氟化稀土2％、堿1％、霧化硅鐵1％、電解金屬錳10％、鎳粉1％、鈦鐵4％、金屬鉻10％和鐵粉3％混合而成。

進一步限定，步驟二中所述包覆混合物中鉀鈉水玻璃與藥皮的質量比為1：(4～6)。

進一步限定，步驟二中所述包覆混合物中鉀鈉水玻璃與藥皮的質量比為1：5。

進一步限定，步驟二中所述鉀鈉水玻璃作為粘結劑，鉀鈉比為3:1，模數為2.8～3.0，濃度為41°Be＇～43°Be＇。

進一步限定，步驟二中所述低溫烘焙溫度為130～160℃，時間為2h。

進一步限定，步驟二中所述高溫烘焙溫度為320～350℃，時間為2h。