G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种G520和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁，以上各组分质量百分比之和为100％。本发明专利技术药芯焊丝焊缝成型美观，能够得到马氏体不锈钢焊缝组织，焊接接头具有优良的力学性能和耐腐蚀性；且焊后无需清理焊道，可进行连续施焊，提高了焊接生产率；该药芯焊丝制备方法简单，适用于自动焊机，适合批量化生产。

Metal type flux cored wire for welding G520 stainless steel and 1Cr12NiW1MoV stainless steel and its preparation method

The invention discloses a metal core flux cored wire for welding G520 and 1Cr12NiW1MoV stainless steel, including the core and the welding skin, in which the mass percentage of the core is composed of the following components: 1% to 4% of ferrosilicon powder, 16% to 18% of manganese powder, 18% to 24% of nickel powder, 34% to 42% of chromium powder, 3% to 6% of molybdenum iron powder, 9% to 11% of cobalt powder, and oxygen of cobalt powder. CE is 1% to 2%, the rest is iron, and the mass percentage of the above components is 100%. The welding seam of the flux cored wire has beautiful shape, can get martensitic stainless steel weld structure, the welded joint has excellent mechanical properties and corrosion resistance, and no need to clean the welding path after welding, can carry on continuous welding and improve the welding productivity. Chemical production.

【技术实现步骤摘要】
G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝及其制备方法
本专利技术属于焊接材料及其制备方法
，具体涉及G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，本专利技术还涉及该药芯焊丝的制备方法。
技术介绍
近年来，大型风机在我国工业中的使用日益广泛，使用工况也越来越复杂，为提高风机的整体质量，要求风机核心部位的叶片材料具有较高的强韧性和硬度等良好的综合力学性能。1Cr12NiW1MoV合金是以W、Mo、V、Nb等合金元素综合强化的一种马氏体型铬镍不锈钢，1Cr12NiW1MoV不锈钢的化学成分为Si：0.1％～0.35％，Mn：0.4％～0.6％，Ni：0.6％～0.8％，Cr：10.5％～12.5％，Mo：0.60％～0.90％，W：1％～1.4％等。它是由1Cr13发展而来的，与同类材料(如1Cr11NiW2MoV、1Cr12Ni2WMoVNb)相比，其突出优点是热强性高、耐海洋腐蚀性能好，有较好的抗回火稳定性及综合力学性能，广泛用于汽轮机叶片、转子等重要耐高温零件的生产制造有较好的焊接性能和冷热加工。G520不锈钢是FV520B不锈钢的改良版不锈钢(0Cr14Ni5MoCuNb)，G520不锈钢是在FV520B型马氏体不锈钢基础上研制的一种新型沉淀硬化马氏体不锈钢，具有更高的强度，良好的焊接性能、耐热性能、耐腐蚀性能，是天然气离心压缩机叶轮的常用材料。通过将这两种钢焊接在一起，能极大地提高风机叶轮的寿命。目前，关于G520和1Cr12NiW1MoV不锈钢异种焊接问题仅有少量焊接工艺方面的报道，尚未见关于其熔焊金属型药芯焊丝的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，该药芯焊丝在焊接过程中飞溅少、焊缝成型规整美观且具有良好的焊接工艺性能。本专利技术的另一个目的是提供G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％。本专利技术的特点还在于，焊皮为低碳钢钢带，钢带杂质元素的质量百分比为：P≦0.035％，S≦0.03％。药芯焊丝中药芯粉末的填充量为20wt％～25wt％。本专利技术所采用的另一个技术方案是，G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：步骤1、按质量百分比分别称：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；步骤2、将上述称取的硅铁粉、锰粉、镍粉、铬粉、钼铁粉、钴粉、氧化铈和铁粉混合均匀，置于烘干炉中烘干，得到药芯粉末；步骤3、通过药芯焊丝制丝机把步骤2得到的药芯粉末包裹在焊皮内，并采用成型机将焊皮闭合，得到药芯焊丝半成品，用丙酮将焊皮擦拭干净后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm；步骤4、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.2mm～1.6mm；步骤5、拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝。本专利技术的特点还在于，步骤2中烘干温度为200～300℃，烘干时间为2～3h。步骤3中的焊皮为低碳钢钢带，钢带中磷的质量百分比不大于0.035％，硫的质量百分比不大于0.03％，钢带的宽度为7mm，厚度为0.4mm。步骤3中药芯焊丝中药芯粉末的填充量为20wt％～25wt％。本专利技术的有益效果是，(1)本专利技术的G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝焊接的焊缝成型美观，具有很好的焊接工艺性，能够得到马氏体时效不锈钢焊缝组织，焊接接头具有优良的力学性能和耐腐蚀性；(2)本专利技术的G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝形成的焊缝表面光洁，无气孔无夹渣，焊后无需清理，可连续施焊，焊缝表面光洁，无气孔无夹渣，焊后无需清理，可连续施焊；(3)本专利技术的G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝的制备方法简单，操作方便，适用于自动焊机，具有较高的生产效率。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％，其中，焊皮为低碳钢钢带，钢带杂质元素的质量百分比为：P≦0.035％，S≦0.03％，药芯焊丝中药芯粉末的填充量为20wt％～25wt％。该药芯焊丝中各组分的作用和功能如下：钼铁能提高钢的强度、硬度，细化晶粒，防止回火脆性和过热倾向，提高高温强度、蠕变强度及持久强度。铬对钢强度的提高有一定的作用，可以使钢在具有氧化性的介质中产生一种与基体组织牢固结合的铬铁氧化物的钝化膜，适量的铬元素能提高焊缝金属的强韧性。镍可以在奥氏体中完全溶解，在奥氏体区无限扩大，在焊接冷却过程中可以降低奥氏体的转变温度，从而抑制块状先共析铁素体的形成，有利于促进针状铁素体的形成，和较低的相转变温度也可以保证均匀细小的针状铁素体析出，使得焊缝韧性好，是一种可以促进奥氏体含量并且改善焊缝金属韧性的元素；锰在焊接过程中脱氧、脱硫，放热并加快反应速度，提高焊缝的强度和硬度。硅铁在焊接过程中脱氧，在焊缝中可排除焊缝中的氧，增加强度和硬度，还可以提高钢的耐酸、耐热性能及电阻率。G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：步骤1、按质量百分比分别称：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；步骤2、将上述称取的硅铁粉、锰粉、镍粉、铬粉、钼铁粉、钴粉、氧化铈和铁粉混合均匀，置于烘干炉中，在200～300℃下烘干2～3h，得到药芯粉末；步骤3、通过药芯焊丝制丝机把步骤2得到的药芯粉末包裹在宽度为7mm，厚度为0.4mm的低碳钢钢带内，药芯粉末的填充量为20wt％～25wt％，并采用成型机将低碳钢钢带闭合，得到药芯焊丝半成品，用丙酮将低碳钢钢带擦拭干净，然后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm；步骤4、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.2mm～1.6mm；步骤5、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，其特征在于，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，其特征在于，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，其特征在于，所述焊皮为低碳钢钢带，钢带中磷的质量百分比不大于0.035％，硫的质量百分比不大于0.03％。3.根据权利要求1所述的G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝中药芯粉末的填充量为20wt％～25wt％。4.制备如权利要求1～3任一项所述的G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢焊接用金属型药芯焊丝的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、按质量百分比分别称：硅铁粉1％～4％，锰粉16％～18％，镍粉18％～24％，铬粉34％～42％，钼铁粉3％～6％，钴粉9％～11％，氧化铈1％～2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；步骤2、将上述称取的硅铁粉、锰粉、镍粉、铬粉、钼铁粉、钴粉、氧化铈和铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，李洁，贾芳，程康康，黄超，李静，许桓瑞，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61