焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，包括药芯和外皮，药芯按质量百分比由以下组分组成：15％～35％金红石、5％～15％锆英砂、2％～5％石英、4％～10％长石、2％～5％碳酸钠、2％～5％三氧化二铝、6％～12％铝镁合金、5％～10％电解金属锰、18％～25％铬粉、6％～10％镍粉、2％～6％铌铁、1％～10％钼粉，各组分质量百分比之和为100％。本发明专利技术焊丝，起弧及稳弧性能良好，熔池流动性好，飞溅颗粒细小，焊后熔渣覆盖均匀，脱渣容易，焊缝成型细致美观，适用于大线能量焊接，经焊前预热、焊后热处理工艺后得到的组织及性能满足实际生产需要，达到FV520B马氏体不锈钢焊接要求。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，包括药芯和外皮，药芯按质量百分比由以下组分组成：15％～35％金红石、5％～15％锆英砂、2％～5％石英、4％～10％长石、2％～5％碳酸钠、2％～5％三氧化二铝、6％～12％铝镁合金、5％～10％电解金属锰、18％～25％铬粉、6％～10％镍粉、2％～6％铌铁、1％～10％钼粉，各组分质量百分比之和为100％。本专利技术焊丝，起弧及稳弧性能良好，熔池流动性好，飞溅颗粒细小，焊后熔渣覆盖均匀，脱渣容易，焊缝成型细致美观，适用于大线能量焊接，经焊前预热、焊后热处理工艺后得到的组织及性能满足实际生产需要，达到FV520B马氏体不锈钢焊接要求。【专利说明】焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝及其制备方法
本专利技术属于材料加工
，具体涉及一种焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，本专利技术还涉及该焊丝的制备方法。
技术介绍
FV520B是一种低碳马氏体沉淀硬化不锈钢，具有优良的耐蚀性能和与普通奥氏体不锈钢相近的焊接性，还具有良好的冲击韧度和较大截面上理想的横向性能，广泛应用于齿轮、螺栓、轴、轮盘、叶片、转子、泵件等场合。目前，FV520B的相关焊材主要依靠进口，国内还没有关于其专门的焊材，主要采用与母材同质的ER630焊丝或E410NiMo-16焊条。进口的焊材主要有专用实芯焊丝和专用焊条，成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，该焊丝的焊接工艺性能及力学性能优异，满足高强度、高韧性的焊接要求。本专利技术的另一个目的是提供上述焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，包括药芯和外皮，药芯按质量百分比由以下组分组成:15%?35%的金红石、5%?15%的锆英砂、2%?5%的石英、4%?10%的长石、2%?5%的碳酸钠、2%?5%的三氧化二铝、6%?12%的铝镁合金、5 %?10 %的电解金属锰、18 %?25 %的铬粉、6 %?10 %的镍粉、2 %?6 %的铌铁、1%?10%的钥粉，各组分的质量百分比之和为100%。本专利技术的特点还在于，外皮采用普通304不锈钢冷轧钢带作为原材料制备得到。本专利技术所采用的另一个技术方案是，焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝的制备方法，具体按照以下步骤实施:步骤I，按质量百分比分别称取15 %?35 %的金红石、5 %?15 %的锆英砂、2 %?5%的石英、4%?10%的长石、2%?5%的碳酸钠、2%?5%的三氧化二铝、6%?12%的铝镁合金、5 %?10 %的电解金属锰、18 %?25 %的铬粉、6 %?10 %的镍粉、2 %?6 %的铌铁、1%?10%的钥粉，各组分的质量百分比之和为100% ；步骤2，将金红石、锆英砂、石英、长石、碳酸钠和三氧化二铝在混粉机中进行干混处理后放进喷雾式造粒机中，用水做粘结剂进行造粒，颗粒粒径控制在2?3mm ;步骤3，将步骤2得到的颗粒经过烧结后破碎，筛选出粒度为60?100目的药粉；步骤4，将步骤3得到的药粉与铝镁合金、电解金属锰、铬粉、镍粉、铌铁和钥粉混合均匀，得到药芯粉末；步骤5，将步骤4得到的药芯粉末放在药芯焊丝生产设备加料机上，将宽10mm、厚0.3mm的普通304不锈钢冷轧钢带防在放带机上，经过钢带清洗设备，进行碱洗、温水清洗、烘干的清洗处理，随后进行轧U型槽与加粉操作，控制填充率20±0.5%，随后通过成型机进行钢带合口，形成直径3.8mm的焊丝；步骤6，将步骤5得到的焊丝放在粗拉设备上，经过6道减径处理，然后在精拉生产线的放线机上，进行9级减径的精拉处理，得到直径为2.4mm的焊丝。本专利技术的特点还在于，步骤I中金红石、锆英砂、石英、长石、碳酸钠和三氧化二铝在称取之前在250?280°C下烘1.5?1.8h ;铝镁合金、电解金属锰、铬粉、镍粉、铌铁和钥粉在称取前在150?180°C下烘 1.0 ?1.5h。步骤2中干混处理时间为0.5?0.8h。步骤3中烧结温度700?750°C，时间为0.5?0.8h。本专利技术的有益效果是，1.本专利技术焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，通过控制脱氮、氧剂(Al-Mg合金粉、锰铁)的加入，再配以金红石、锆英砂及碳酸盐的造渣、造气功能，达到很好的渣-气-金三位一体的自保护效果；起弧及稳弧性能良好，熔池流动性好，飞溅颗粒细小，焊后熔渣覆盖均匀，脱渣容易，焊缝成型细致美观，适用于大线能量焊接，经焊前预热、焊后热处理工艺后得到的组织及性能满足实际生产需要，达到FV520B马氏体不锈钢焊接要求。2.本专利技术焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝的制备方法，药粉经预处理后，颗粒度较为均匀，矿物粉的比重得到很大提高，药粉的填充率能够很好的控制，同时，药粉的流动性较好，生产出来的焊丝药粉均匀，性能稳定。【专利附图】【附图说明】图1是使用本专利技术实施例1制备的焊丝焊接后焊缝中心的金相组织图；图2是使用本专利技术实施例2制备的焊丝焊接后焊缝中心的金相组织图；图3是使用本专利技术实施例3制备的焊丝焊接后焊缝中心的金相组织图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。本专利技术焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，包括药芯和外皮，药芯按质量百分比由以下组分组成:15 %?35 %的金红石、5 %?15 %的锆英砂、2 %?5 %的石英、4 %?10 %的长石、2%?5%的碳酸钠、2%?5%的三氧化二铝、6%?12%的铝镁合金、5%?10%的电解金属锰、18%?25%的铬粉、6%?10%的镍粉、2%?6%的铌铁、1%?10%的钥粉，各组分的质量百分比之和为100%。外皮采用普通304不锈钢冷轧钢带作为原材料制备得到。本专利技术焊丝中药芯各个组分的作用:金红石:金红石的主要成分为TiO2,金红石的加入，使焊条药皮在焊接熔化的过程中实现“短渣”的特性，由于TiO2在焊接高温下粘度较低，对焊缝熔态金属的铺展十分有利，而当电弧移开某一区域，这一区域TiO2的粘度将急剧增加，从而有效保证焊条对全位置立向下的焊接的适应性。同时金红石还起到稳定电弧的作用。在焊条药皮中，当TiO2含量较少时，会造成焊接时电弧不稳定，但是其含量过多，又会造成电弧吹力的下降。在大量的生产实际中还发现，在焊条药皮中TiO2的含量控制得合理时，其不仅稳弧，而且减少焊接飞溅，还能促进熔池金属的铺展，使焊缝成型良好以减少焊缝中气孔的形成。本专利技术金红石含量控制为15%~35%。锆英砂:锆英砂的主要化学成分是ZrO2，熔点为2715°C，具有两种变体，一种是100CTC以下稳定的单斜晶体，另一种为闻于100CTC时稳定的正方晶体。由一种晶体转变为另一种晶体时体积发生约7%的变化，利用这一性能可以改善焊剂的脱渣性能，有利于脱渣。本专利技术锆英砂的含量为5%~15%。石英:石英化学式为SiO2，主要用作造渣剂。在自然界中的石英石的主要成份为石英，常含有少量杂质成分，如Al2O3, CaO, MgO等，它有多种类型。石英对碱性渣有一定的稀渣作用，配比含量太小时，熔渣流动性不良，成型变差；配比含量过大时，渣呈黑色玻璃状，脱渣困难。本专利技术石英的含量为2%~5%。长石:长石是一种含有|丐、钠、钾的招娃酸盐矿物，它有很多种本文档来自技高网...
【技术保护点】
焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，其特征在于，包括药芯和外皮，药芯按质量百分比由以下组分组成：15％～35％的金红石、5％～15％的锆英砂、2％～5％的石英、4％～10％的长石、2％～5％的碳酸钠、2％～5％的三氧化二铝、6％～12％的铝镁合金、5％～10％的电解金属锰、18％～25％的铬粉、6％～10％的镍粉、2％～6％的铌铁、1％～10％的钼粉，各组分的质量百分比之和为100％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，刘明志，李继红，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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