[發明專利]Cr-Ni-Mo系藥芯焊絲及低合金高強鋼的制備方法有效

申請號：	202111572427.5	申請日：	2021-12-21
公開（公告）號：	CN114310027B	公開（公告）日：	2023-08-15
發明（設計）人：	張敏;王新寶;高俊;張志強;朱子越;李毅;劉峻青;劉智博	申請（專利權）人：	西安理工大學
主分類號：	B23K35/02	分類號：	B23K35/02;B23K35/30;B23K35/40;B23K9/173
代理公司：	西安弘理專利事務所 61214	代理人：	徐瑤
地址：	710048 陜***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	cr ni mo 系藥芯焊絲合金高強制備方法
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【說明書】：

本發明公開的Cr?Ni?Mo系藥芯焊絲，藥芯焊絲包括藥芯和鋼皮，藥芯按質量百分比由以下組分組成：鈦鐵粉3.00％，鎳粉10％～18％，鉻粉6％～15％，鉬粉1％～5％，鋁鎂粉1％，硼粉0.05％，Cesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;0.2％，鐵粉余量，以上組分質量百分比之和為100％。該Cr?Ni?Mo系藥芯焊絲用于風機葉輪低強度高強鋼制造；還公開了使用該焊絲條件下低合金高強鋼的制備方法；經過實例可證明，該藥芯焊絲綜合性能優良，采用此焊絲增材制造工藝制備該低合金高強鋼不僅效率提高，而且原材料浪費較少，對環境較友好。

技術領域

本發明屬于電弧增材制造領域，具體涉及Cr-Ni-Mo系藥芯焊絲。

本發明還涉及低合金高強鋼的制備方法。

背景技術

Cr-Ni-Mo系高強度合金鋼作為工程結構鋼在我國經濟很多方向得到廣泛應用，主要是因為其強度大、成本低廉和冷熱加工成型性好。

目前我國對Cr-Ni-Mo系高強度合金鋼主要采用傳統減材制造的方法，材料浪費嚴重，具有很多缺點。電弧增材制造技術加工成型所需時間較短、所需投入較小以及零件可以整體加工成型。目前電弧增材制造用焊絲均采用傳統焊絲，晶粒粗化嚴重，力學性能存在明顯各向異性。因此，開展針對于Cr-Ni-Mo系高強度合金鋼的電弧增材制造用金屬型藥芯焊接材料及沉積金屬組織演變的研究具有重要的意義。

低合金鋼因為其高強度、高韌性等一系列優秀特點廣泛應用于大載荷、承受大作用界面的大零部件，比如汽輪機甲板，風機葉輪。但傳統減才制造存在原材料浪費嚴重，加工效率低等一系列缺點，所以，研究一種新型電弧增材制造用藥芯焊絲用于低合金高強鋼制造，對于大型工業產業有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供Cr-Ni-Mo系藥芯焊絲，用以實現增材制造優良低合金高強鋼。

本發明的另一個目的是提供低合金高強鋼制備方法。

本發明所采用的第一個技術方案是，Cr-Ni-Mo系藥芯焊絲，藥芯焊絲包括藥芯和鋼皮，所述藥芯按質量百分比具體包括：鈦鐵粉3.00%，鎳粉10%~18%，鉻粉6%~15%，鉬粉1%~5%，鋁鎂粉1%，硼粉0.05%，Ce₂O₃0.2%，鐵粉余量，以上組分質量百分比之和為100%。

本發明第一個技術方案的特點還在于：

其中鋼皮為低碳鋼。

其中藥芯焊絲中藥芯粉末的填充量為18wt.%-24wt.%。

本發明的第二個技術方案是，低合金高強鋼制備方法，采用Cr-Ni-Mo系藥芯焊絲，具體按以下步驟實施：

步驟1，按質量百分比稱取鈦鐵粉3.00%?，鎳粉10%~18%，鉻粉6%~15%，鉬粉1%~5%，鋁鎂粉1%，硼粉0.05%，Ce₂O₃0.2%，鐵粉余量，以上各組分質量百分比之和為100%；將稱量的各組分合金粉末均勻混合并烘干；

步驟2，將低碳鋼帶經過拉絲機軋制成U型焊帶，然后將步驟1中得到的混合金粉填進U型焊帶并隨著拉絲機軋制成O型焊絲；使用無水乙醇將焊絲表面清潔，對粗焊絲進行減徑得到所需直徑的焊絲；

步驟3，將步驟2中所得焊絲置于焊接設備中，逐層進行電弧增材制造并冷卻，堆焊完成后得到所需低合金高強鋼。