[發(fā)明專利]一種焊接用無(wú)硫低碳鋼金屬合金及其組合物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110045699.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112941403A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王圣棻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海欣岡貿(mào)易有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/52;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/46;C22C38/54;B22F10/28;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 上海海鈞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31330
• 代理人: 姜波

本發(fā)明提供了一種焊接用無(wú)硫低碳鋼金屬組合物，按照重量比例，其組合物包括：C：0.006?0.013％；Si：0.2?0.6％；Mn：0.2?0.6％；Cr：10?16％；Ni：10?15％；Mo：0.4?1％；Co：0.01?0.02％；Nb：0.5?1.5％；Ti：0.01?0.02％；V：0.01?0.015％；W：0.01?0.015％；B：≤0.005％，但不為0；其余為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所提供的焊接用無(wú)硫低碳鋼金屬組合物，具有良好的硬度，同時(shí)具有良好的切削、打磨加工性能，可用于鐵基材的焊接，尤其是用作3D打印金屬耗材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種焊接金屬材料，尤其涉及一種焊接用的低碳鋼金屬合金、及其組合物。

背景技術(shù)

過(guò)去的半個(gè)世紀(jì)，激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料技術(shù)的融合成就了增材制造(3D打印)技術(shù)的嶄新時(shí)代。增材制造是無(wú)模具的直接近凈成形技術(shù)，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造為基礎(chǔ)，將材料逐層固化、熔覆，或逐層累疊、塊體組焊連接成為整體結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、訂制化、小型化的生產(chǎn)模式。

就加工制造的物理概念而言，焊接是增材制造的典范，無(wú)論是焊條修復(fù)堆焊，還是數(shù)控自動(dòng)化焊接技術(shù)，以及基于高能束流熱源的增材制造，都屬于廣義的增材制造領(lǐng)域。金屬構(gòu)件的增材制造技術(shù)得以迅猛發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)是高能束流(電子束、激光束)作為特種焊接熱源的技術(shù)進(jìn)步，高能束流極具柔性，能量可精確控制，與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造信息技術(shù)深度融合，在真空室內(nèi)或惰性氣體保護(hù)環(huán)境中，向聚焦加熱區(qū)填送金屬絲材或鋪送金屬粉料，使材料逐層熔化、凝固成型。

增材制造本質(zhì)上屬于材料加工領(lǐng)域，常用的增材制造材料(耗材)包括工程塑料、橡膠材料、光敏樹(shù)脂、金屬、陶瓷等，其中金屬材料的3D打印技術(shù)發(fā)展尤為迅速，3D打印所使用的金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低。目前，應(yīng)用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金材料等。

對(duì)于金屬耗材而言，S元素能夠改善其切削加工性能，從而便于3D打印產(chǎn)品后續(xù)打磨、切削等加工工序，但是S的存在也會(huì)導(dǎo)致焊接性能變差、脆性增強(qiáng)，因此，解決焊接性能的同時(shí)，提高切削和打磨等加工性能，至關(guān)重要。

而且，目前中國(guó)增材制造在設(shè)備、軟件等領(lǐng)域，已經(jīng)擁有一些有影響力的企業(yè)和品牌，但是材料主要依賴于進(jìn)口，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的增材制造材料具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種焊接用的金屬材料、以及所述焊接用的金屬材料的組合物。

本發(fā)明第一個(gè)方面是提供一種焊接用無(wú)硫低碳鋼金屬組合物，尤其是增材制造(3D打印)金屬耗材或合金耗材的組合物。

本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施例中，以所述焊接用無(wú)硫低碳鋼金屬組合物的總重量為基準(zhǔn)，按照重量比例，包括：

C：0.006-0.013％；

Si：0.2-0.6％；

Mn：0.2-0.6％；

Cr：10-16％；

Ni：10-15％；

Mo：0.4-1％；

Co：0.01-0.02％；

Nb：0.5-1.5％；

Ti：0.01-0.02％；

V：0.01-0.015％；

W：0.01-0.015％；

B：≤0.005％，但不為0；優(yōu)選為≥0.00001％；

其余為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。