[發明專利]一種低合金鋼-不銹鋼復合管及其制備方法

有效

• 申請號: 202110437053.X
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113042927B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 張敏;張林;趙偉玲;何曉宇;高俊;夏拓;雷龍宇;李保鈴
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K9/04;B23K9/173;B23K9/23;B23K35/02;B23K35/30;B23K35/38;B23K35/40;B21C37/04;B23K101/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

1.一種低合金鋼-不銹鋼復合管，其特征在于，采用合金鋼焊絲以及不銹鋼焊絲電弧增材制造而成，所述復合管內層為合金鋼，選用Cr-Ni-Mo系合金鋼焊絲，合金鋼焊絲成分為：硅鐵0.72％，錳1.3％，鎳8％，鉻5％，鉬1.3％，釩鐵0.85％，硼0.05％，鈦鐵3％，鋁0.5％，鋯0.10％，其余為鐵，以上組分含量的質量百分比之和為100％；外層為不銹鋼，不銹鋼焊絲成分按照質量百分比由以下成分組成：硅鐵1.7％，錳2.5％，鎳10.2％，鉻26.3％，鉬4％，釩鐵2-4％，銅2％，鈦鐵0.5-1.2％，鋁0.2％，氮化鉻3％，釔0.4-0.6％，鉭0.03-0.05％，其余為鐵，以上組分含量的質量百分比之和為100％。

2.一種低合金鋼-不銹鋼復合管的制備方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

步驟1、按照質量百分比分別稱取內層合金鋼用Cr-Ni-Mo系合金鋼焊絲：硅鐵粉0.72％，錳粉1.3％，鎳粉8％，鉻粉5％，鉬粉1.3％，釩鐵粉0.85％，硼粉0.05％，鈦鐵粉3％，鋁粉0.5％，鋯粉0.10％，其余為鐵粉，以上組分含量的質量百分比之和為100％；

外層不銹鋼焊絲成分按照質量百分比由以下成分組成：硅鐵粉1.7％，錳粉2.5％，鎳粉10.2％，鉻粉26.3％，鉬粉4％，釩鐵粉2-4％，銅粉2％，鈦鐵粉0.5-1.2％，鋁粉0.2％，氮化鉻3％，釔粉0.4-0.6％，鉭粉0.03-0.05％，其余鐵粉，以上組分含量的質量百分比之和為100％；

步驟2、將步驟1稱取的合金粉在惰性氣體氛圍中加熱并保溫一段時間；

步驟3、將步驟2得到的藥芯粉末填入低碳鋼鋼帶U型槽內，經過閉合成型軋輥后制成2.50mm的焊絲，并通過逐級減徑的方法最終制成1.2mm的金屬型藥芯焊絲；

步驟4、將制備好的金屬型藥芯焊絲裝入全自動焊接機器人，并規劃焊接路徑、確定層高并編寫程序輸入至焊接機器中，運行焊接機器命令，采用MAG焊為熱源進行增材制造不銹鋼復合管，內層為合金鋼，外層為不銹鋼；采用螺旋上升形成管件的方式，具體如下：

先在基板上堆積一圈位于內圈的合金鋼層，然后控制焊槍在所述基板上堆積一圈位于外圈的不銹鋼層，重復該步驟若干次進行合金鋼層與不銹鋼層的逐圈層交錯堆積，所述內層與外層的搭接量為20％-30％，即得所述不銹鋼復合管。

3.根據權利要求2所述的一種低合金鋼-不銹鋼復合管的制備方法，其特征在于，步驟2中惰性氣氛為氬氣。

4.根據權利要求2所述的一種低合金鋼-不銹鋼復合管的制備方法，其特征在于，步驟2中加熱溫度為200～250℃，保溫時間為2～3h。

5.根據權利要求2所述的一種低合金鋼-不銹鋼復合管的制備方法，其特征在于，步驟4中MAG焊的工藝參數為：焊接速度0.21m/min～0.25m/min；每層焊槍提升4mm～6mm，保護氣體為90％Ar+10％CO₂。