0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝及其制备方法技术

0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：铬5-12％，锰4-6％，硅铁5-10％，钼2.5-5％，CaF215-20％，SiO27-10％，TiO24-8％，CaCO34-7％，Li2CO35-8％，Al-Mg粉7-10％，其余为铁。其制备方法：将CaF2，SiO2，TiO2，CaCO3，Li2CO3，Al-Mg粉加入粘结剂混合后烧结后与铬，锰，硅铁，钼，铁混合后添加到U型槽中，碾压闭合，拉拔拉直，盘成圆盘，密封包装即可。本发明专利技术焊丝，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与耐蚀性能，实现了0Cr13Ni5Mo不锈钢的焊接。

【技术实现步骤摘要】
0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝及其制备方法
本专利技术属于焊接材料
，具体涉及一种0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，本专利技术还涉及该焊丝的制备方法。
技术介绍
马氏体不锈钢的金相组织为马氏体，这类钢中铬的质量分数12％-27％，碳的质量分数最高可达1.0％，提高了钢的强度和硬度。目前普遍应用的马氏体不锈钢可分为Cr13型马氏体不锈钢和低碳马氏体不锈钢。Crl3型马氏体不锈钢，主要作为具有一般抗腐蚀性能的不锈钢使用，随着碳含量的不断增加，其强度与硬度提高，塑性与韧性降低，作为焊接用钢，碳含量一般不超过0.15％。除具有一定的耐腐蚀性能之外，还具有较高的高温强度及抗高温氧化性能，在电站设备中的高温高压管道及航空发动机中广泛应用。低碳马氏体不锈钢是在Cr13基础上，在大幅度降低碳含量的同时，将Ni含量控制在4％-6％的范围，还加入少量的Mo、Ti等合金元素的一类高强马氏体钢，除具有一定的耐腐蚀性能外，还具有良好的抗汽蚀、磨损性能，因此在水轮机及大型水泵中有广泛应用。0Cr13Ni5Mo是一种低碳马氏体不锈钢，具有良好的耐酸性能和焊接性。广泛应用于水轮机转轮，泵壳，阀体，叶轮，电站压力管道上。研制一种马氏体不锈钢0Cr13Ni5Mo匹配的药芯焊丝，可进一步发展0Cr13Ni5Mo不锈钢的使用，发挥出它的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，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与耐蚀性能。本专利技术的另一个目的是提供一种0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉5％-12％，金属锰粉4％-6％，硅铁5％-10％，钼粉2.5％-5％，CaF215％-20％，SiO27％-10％，TiO24％-8％，CaCO34％-7％，Li2CO35％-8％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。本专利技术的特点还在于：外皮材料为304不锈钢钢带。该焊丝中药芯的填充率(质量比)为25％-28％。该焊丝的直径为1.2-2.0mm。本专利技术所采用的另一个技术方案是，0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝的制备方法，具体步骤如下：步骤1，按质量百分比分别称取金属铬粉5％-12％，金属锰粉4％-6％，硅铁5％-10％，钼粉2.5％-5％，CaF215％-20％，SiO27％-10％，TiO24％-8％，CaCO34％-7％，Li2CO35％-8％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％；步骤2，将步骤1称取的CaF2，SiO2，TiO2，CaCO3，Li2CO3，Al-Mg合金粉加入水玻璃粘结剂混合均匀，然后放置在加热炉中烧结，碾碎后过筛，筛选粒度80-100目的混合粉；步骤3，将步骤1称得的金属铬粉，金属锰粉，硅铁，钼粉，铁粉与步骤2制得的混合粉充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时，得到药芯粉末；步骤4，将304不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为25％-28％，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到药芯焊丝；步骤5，最后用拉丝机将步骤4制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。本专利技术的特点还在于，步骤2中水玻璃粘结剂的添加量为药芯粉末总重量的20％。步骤2中烧结的温度为500-650℃，时间为3-4h。本专利技术的有益效果是，1.本专利技术0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，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与耐蚀性能，实现了0Cr13Ni5Mo不锈钢的焊接。2.本专利技术0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，施焊时不需外加保护气体，可实现自保护焊接，具有很好的焊接工艺性，焊接飞溅少，焊接烟尘少；适用于自动焊接设备，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0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉5％-12％，金属锰粉4％-6％，硅铁5％-10％，钼粉2.5％-5％，CaF215％-20％，SiO27％-10％，TiO24％-8％，CaCO34％-7％，Li2CO35％-8％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。外皮材料为304不锈钢钢带。该焊丝中药芯的填充率(质量比)为25％-28％。该焊丝的直径为1.2-2.0mm。上述0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝的制备方法，具体步骤如下：步骤1，按质量百分比分别称取金属铬粉5％-12％，金属锰粉4％-6％，硅铁5％-10％，钼粉2.5％-5％，CaF215％-20％，SiO27％-10％，TiO24％-8％，CaCO34％-7％，Li2CO35％-8％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％；步骤2，将步骤1称取的CaF2，SiO2，TiO2，CaCO3，Li2CO3，Al-Mg合金粉加入药芯粉末总重量的20％水玻璃粘结剂混合均匀，然后放置在加热炉中烧结，温度为500-650℃，时间为3-4h，碾碎后过筛，筛选粒度80-100目的混合粉；步骤3，将步骤1称得的金属铬粉，金属锰粉，硅铁，钼粉，铁粉与步骤2制得的混合粉充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时，得到药芯粉末；步骤4，将304不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为25％-28％，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到药芯焊丝；步骤5，最后用拉丝机将步骤4制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。本专利技术0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(FCAW)，焊接电流为180-240A，电压为20-25V，不需外加保护气体。药芯中各组分的作用：1.铬，硅，钼是铁素体形成元素，配合使用可促使焊缝金属中形成铁素体，锰，是奥氏体形成元素，可促使焊缝金属中形成奥氏体。这两类金属粉经过合理的配比，可使焊缝转变成马氏体组织。2.铬可以提高焊缝的耐蚀性，使焊接接头满足不锈钢的使用要求。3.硅，锰有一定的脱氧作用作用，可净化焊缝。此外，硅还具有抗回火软化的作用，是焊缝在后续的热处理过程中保持一定的强度。锰还具有提高焊缝淬透性的作用，是焊缝在冷却的过程中全部转变成马氏体。4.CaF2，SiO2，TiO2都具有造渣的作用，焊接时产生熔渣对熔池具有保护作用。CaF2，SiO2，TiO2同时还有调整熔渣粘度和碱度的作用。5.CaCO3，Li2CO3具有造气的作用，焊接时产生二氧化碳气体，对熔池进行保护。6.Al-Mg合金粉具有除氧的作用，焊接时易与氧气结合，从而保护了其他组分。7.Fe是为了补充剩余质量，使药芯的总质量达到100％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，其特征在于，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉5％‑12％，金属锰粉4％‑6％，硅铁5％‑10％，钼粉2.5％‑5％，CaF215％‑20％，SiO27％‑10％，TiO24％‑8％，CaCO34％‑7％，Li2CO35％‑8％，Al‑Mg合金粉7％‑10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，其特征在于，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉5％-12％，金属锰粉4％-6％，硅铁5％-10％，钼粉2.5％-5％，CaF215％-20％，SiO27％-10％，TiO24％-8％，CaCO34％-7％，Li2CO35％-8％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，其特征在于，外皮材料为304不锈钢钢带。3.根据权利要求1所述的0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，其特征在于，该焊丝中药芯的填充率的质量比为25％-28％。4.根据权利要求1所述的0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝，其特征在于，该焊丝的直径为1.2-2.0mm。5.0Cr13Ni5Mo不锈钢用自保护焊丝的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，按质量百分比分别称取金属铬粉5％-12％，金属锰粉4％-6％，硅铁5％-10％，钼粉2.5％-5％，CaF215％-20％，SiO27％-10％，TiO24％-8％，CaCO34％-7％，Li2CO35％-8％，Al-Mg合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，张明，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