[發明專利]一種高強度不銹鋼藥芯焊絲的制備方法

在審

• 申請號: 202211225060.4
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115519278A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 趙波
• 申請（專利權）人: 江蘇大軒焊材有限公司
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40;B23K35/30;C25D5/26;C25D7/06;C25D3/12;C25D3/02
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 馮文霞

本發明涉及焊接技術領域，具體是一種高強度不銹鋼藥芯焊絲的制備方法；通過對不銹鋼藥芯焊絲的藥芯及鋼帶進行成分限定，及對制備的不銹鋼藥芯焊絲進行表面處理，得到一種表面具有微納結構的防塵易清洗的不銹鋼藥芯焊絲，在提高藥芯焊絲強度的同時改善表面除塵問題，提高焊縫組織的潔凈度，從而使其致密化；采用低成本的氮替換部分鎳元素，制備出用于高溫合金焊接且其腐蝕性能不低于鎳基藥芯焊絲的焊材；采用納米復合電鍍技術，采用電鍍法制備了二氧化鈦增強Cu?Sn?Zn納米復合鍍層，錫和鋅組合能夠使鍍層具有良好的耐蝕性和優越焊接性，利用飛秒激光加工技術，制備出微納結構表面，從而大幅提升不銹鋼藥芯焊絲表面的自潔性。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，具體是一種高強度不銹鋼藥芯焊絲的制備方法。

背景技術

焊接工藝是材料與材料之間的一種加工技術，隨著科技的進步，焊接工藝朝著自動化、高效率型轉變，藥芯焊絲是一種具有成分可設計，熔敷效率高等特點的熔敷材料，有效推動了焊接工藝的轉變。藥芯焊絲是將藥芯粉末填充內部鋼帶包覆而成，相較于其他焊接材料，藥芯焊絲具有產量高，藥芯成分易設計等優點。

不銹鋼藥芯焊絲一般是把鋼帶軋制成U形斷面形狀，然后把按焊粉添加到U型鋼帶中，拉拔成不同規格的藥芯焊絲；然而現有的不銹鋼藥芯焊絲在除塵處理時存在以下問題：現有的藥芯焊絲除塵設備更換干擦布的時間較長，對藥芯焊絲表面的拔絲粉擦除不完全，水洗后，不能將藥芯焊絲表面殘留的水分清理完全，影響藥芯焊絲的涂油質量，降低了藥芯焊絲的質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度不銹鋼藥芯焊絲的制備方法，以解決現有技術中的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種高強度不銹鋼藥芯焊絲的制備方法，包括以下步驟：

S1：制備藥芯粉末，干燥后備用；

S2：將藥芯粉末填充到鋼帶中，經過拉拔后，獲得藥芯焊絲基材；

S3：在藥芯焊絲基材表面電鍍鎳預鍍層；

S4：在鎳預鍍層表面進行飛秒激光加工處理；

S5：在激光處理后的表面電鍍復合二氧化鈦層，得到一種高強度不銹鋼藥芯焊絲。

進一步的，以質量百分數計，藥芯粉末的組成為：鎳7-8％、鉻27-28％、鉬3.4-3.5％、鎢2.1％-2.8％、氮0.14-0.2％、錳0.8-1％、硅0.9-0.11％，余量為鐵。

進一步的，藥芯粉末組成物包括鎳粉、鉻粉、鉬粉、高氮鉻鐵、硅鐵金屬或合金粉，以及參與造渣和穩定電弧的礦物質粉和化合物，如金紅石、鈦酸鉀、石英；

鎳的主要作用是促使形成奧氏體相，加入足夠的鎳元素可以擴大奧氏體相區，使奧氏體在室溫或更低溫度還保持穩定，且鎳不是強碳化物形成元素，也不促使形成金屬間化合物；鉻在腐蝕環境中鉻形成致密穩定的氧化鉻薄膜，阻止腐蝕過程繼續發生，是鐵素體形成元素，可穩定鐵素體組織，同時鉻也是強碳化物和氮化物形成元素，主要以Cr23C6和Cr2N的形式存在；鉬提高雙相不銹鋼的高溫強度，改善不銹鋼的耐腐蝕性，特別是耐點蝕和耐縫隙腐蝕的能力，但鉬是鐵素體化元素，會促使不銹鋼中鐵素體的形成和殘留；

氮是重要的固溶強化元素，可以提高不銹鋼焊絲熔敷金屬的強度，同時氮是強奧氏體化元素，還可提高熔敷金屬耐點蝕和耐縫隙腐蝕能力，通常向焊絲藥粉中加入金屬氮化物向熔敷金屬中過渡氮元素；引入硅可以控制焊接過程的脫氧，同時改善熔池的流動性，從而改善焊縫的成形質量，但硅元素可以與鐵、鉻生成各種硅化物，有使組織脆化的傾向；藥芯粉末中添加了石英和鋯英砂，氧化硅在焊接過程中會發生還原反應，向焊絲熔敷金屬中過渡硅元素。