药芯焊丝及气保焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种药芯焊丝及气保焊接方法，药芯焊丝由外层铁皮和芯部粉料构成，按焊丝总重量计算，焊丝含有：C≤0.10%，Si≤0.5%，Mn≤1.0%，Cr 10‑15%，Cu 0.5‑3.0%，S≤0.02%，P 0.02‑0.2%，余量为Fe及杂质元素；采用纯氩气为保护气体，以及脉冲电流的焊接工艺，适用于铁素体不锈钢焊接。

Flux cored wire and gas shielded welding method

The invention relates to a flux-cored wire and gas-shielded welding method. The flux-cored wire is composed of an outer iron sheet and a core powder. According to the total weight of the wire, the welding wire contains: C < 0.10%, Si < 0.5%, Mn < 1.0%, Cr 10 15%, Cu 0.5 3.0%, S < 0.02%, P 0.02 0.2%, and the remainder is Fe and impurities; using pure argon as shielding element. The welding technology of shielding gas and pulse current is suitable for welding of ferritic stainless steel.

【技术实现步骤摘要】
药芯焊丝及气保焊接方法
本专利技术涉及一种药芯焊丝及气保焊接方法，属于焊接
，特别是涉及一种铁素体不锈钢用药芯焊丝及气保焊接方法。
技术介绍
由于能够兼顾耐蚀性能和经济型，铁素体不锈钢在汽车、家电和建筑领域得到了广泛应用。焊接方法有钨极氩弧焊和气体保护焊接，焊丝有实芯焊丝和药芯焊丝；气体保护焊中，保护气体主要以混合气体为主。气体保护焊接由于其成熟性、易操作性、简便性在对接、搭接等场合下得到了广泛应用。对于某些对焊接件表面质量要求严格的焊件来说，采用常规的气体保护焊常常由于飞溅大、烟尘大，而达不到要求。而采用纯氩气保护气体后，常规实芯焊丝或药芯焊丝常常会产生摇摆电弧，产生蛇形焊道，成型性能差。能够满足纯氩气体保护焊焊丝少见报道。兼顾耐蚀性、成型美观，低飞溅、低烟尘的铁素体不锈钢气保焊接接头少见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种药芯焊丝及气体保护焊接方法，适用于铁素体不锈钢的搭接焊接，成型美观，低飞溅，低烟尘，提高了焊板表面质量。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种药芯焊丝及气保焊接方法，药芯焊丝由外层铁皮和芯部粉料构成，按焊丝总重量计算，焊丝含有：C≤0.10％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cr10-15％，Cu0.5-3.0％，S≤0.02％，P0.02-0.2％，余量为Fe及杂质元素；采用纯氩气为保护气体，以及脉冲电流的焊接工艺。焊丝还含有0.03-1.0％的Ti或Nb中的一种或以上。焊丝还含有0.3-3.0％的Ni。焊丝还含有0.2-2.0％的Mo。焊丝还含有0.003-0.05％的REM。焊丝还含有：O≤0.03％，N≤0.01％，且两者之和在0.005-0.03％之间。采用纯氩气为保护气体，采用脉冲电流，且该焊丝适用于铁素体不锈钢的焊接。C：对耐蚀性能不利。当其含量超过0.10％时，由于在基体中会引起微电池作用，从而加速腐蚀。因此，优选其成分≤0.1％。当其含量≤0.04％时，效果更好。当其含量≤0.01％时，效果更好。Si：一方面对耐蚀性能不利，另一方面会加速焊接熔池在凝固过程中的偏析，从而增加凝固裂纹敏感性。当其含量超过1.0％时，会引发凝固裂纹，同时也会降低耐蚀性能。因此，优选其成分≤0.5％。当其含量≤0.3％时，效果更好。当其含量≤0.1％时，效果更好。Mn：对耐蚀性有利，同时也有利于强化焊缝金属。当其含量超过1.0％时，由于会增加成分偏析、枝晶偏析和境界偏析，从而增加焊缝裂纹敏感性；同时其自身也容易与S形成MnS夹杂，从而降低耐蚀性。因此优选Mn含量≤1.0％。当其含量≤0.5％时，效果更好。当其含量≤0.2％时，效果最好。Cr：用于提高耐蚀性。当其含量低于10％时，耐蚀性提高不明显；当其含量超过15％时，容易引起焊接熔池粘度增加，从而恶化焊缝成型性能，同时也会增加焊缝金属的凝固裂纹敏感性。因此，其优选含量是10-15％。当其含量11-14％时，效果更好。当其含量12-13％时，效果最好。Cu：用于提高耐蚀性。当其含量低于0.5％时，效果不明显；当其含量超过3.0％时，容易引发铜脆，也就是在600-1000℃之间时，由于析出相强化导致冷裂纹，从而恶化焊接质量。因此，其优选含量是0.5-3.0％。当其含量0.5-2.5％时，效果更好。当其含量0.8-2.0％时，效果最好。S：作为杂质元素应控制在合理范围，控制其含量≤0.02％。P：用于提高耐蚀性。当其含量低于0.02％时，提高耐蚀性能效果不明显；当其含量超过0.2％时，会加剧偏析，且会导致晶界脆性，从而恶化焊缝力学性能。因此控制其含量0.02-0.2％。当其含量0.03-0.15％时，效果更好。当其含量0.04-0.10％时，效果最好。焊丝还含有0.03-1.0％的Ti或Nb中的一种或以上；Ti和Nb都是强碳氮化物形成元素。添加的一个目的是与C形成碳化物，从而解决自由C带耐蚀性带来的伤害。另一个目的是形成碳化化物，从而在焊缝金属中形成等轴类的凝固组织，这一方面可解决由于偏析严重的树枝晶组织引发的凝固裂纹的发生，另一方面也可细化焊缝组织，提高组织均匀度，从而间接提高耐蚀性。当含量低于0.03％时，不能确保消除掉自由碳，从而损害耐蚀性；当含量超过1.0％时，容易引发析出相的异常聚集和长大，并弱化对焊缝金属的组织细化和均匀化效果，从而对耐蚀性不利。因此，其优选含量是0.03～1.0％。当其含量0.10-0.8％时，效果更好。当其含量0.20-0.7％时，效果最好。焊丝还含有0.3-3.0％的Ni；一方面是提高耐蚀性，另一方面降低因铜添加导致的铜脆问题的敏感性。当镍铜比例大于1时，可有效消除由于铜析出相而导致的冷裂纹问题。当其含量低于0.3％时，提高耐蚀性效果不明显；当含量超过3.0％时，在加大成本的同时，也会恶化焊缝成型性能。因此，优选含量是0.3-3.0％。当其含量0.5-2.5％时，效果更好。当其含量0.8-2.0％时，效果最好。且镍含量≥铜含量焊丝还含有0.2-2.0％的Mo；一方面是提高耐蚀性，另一方面可细化Nb或Ti类碳氮化物尺寸，并提高体积密度，在降低凝固裂纹敏感性的同时，也由于提高了组织均匀性而提高了耐蚀性。因此，优选含量是0.2-2.0％。当其含量0.3-1.8％时，效果更好。当其含量0.4-1.5％时，效果最好。焊丝还含有0.003-0.05％的REM；一方面用于改善枝晶间偏析，降低凝固裂纹敏感性；另一方面是形成部分氧化物颗粒，从而在随后的凝固过程中充当异质形核质点促进等轴状类组织生产，从而避免最后凝固部位形成树枝晶组织，从而降低凝固裂纹敏感性。当其含量低于0.003％时，效果不明显；当其含量超过0.05％时，由于其极度的活泼性，容易生成大量氧化物且易造成团聚，从而失去促进等轴状类组织的异质形核质点的作用，反而生成的大尺寸团聚类氧化物会破坏焊缝金属的力学性能。因此，其优选含量是0.003-0.05％。当其含量0.005-0.04％时，效果更好。当其含量0.008-0.03％时，效果最好。焊丝还含有：O≤0.03％，N≤0.01％，且两者之和在0.005-0.03％之间。氧含量基本决定了焊缝金属的夹杂物总量。由于本专利技术采用的氩气保护气体，所在焊接过程中焊缝金属的氧主要来自于焊丝。当其含量超过0.03％时，由于强脱氧元素C,Si和Mn含量较低，不能将氧含量控制在一个较好的水平，从而恶化耐蚀性能。因此，其含量≤0.03％。氮含量作为杂质元素，其含量应控制在0.01％以内。但同时，氮元素一方面可与Ti和Nb结合生成氮化物，且具备较强的异质形核能力，一方面可降低凝固裂纹敏感性，同时由于其细化焊缝组织作用，对耐蚀性有利。当两者综合在0.005-0.03％之间时，可确保能够生成一定数量的氧化物、碳氮化物，从而细化焊缝组织，降低凝固裂纹敏感性的同时，也提高了耐蚀性能；同时，也可将其作为杂质元素的负面作用控制在一定范围内。当其含量0.008-0.025％时，效果更好。当其含量0.01-0.02％时，效果最好。采用纯氩气为保护气体，采用脉冲电流，平均电流为160-220A，电压14-18V，气体流量18-25L/min，且该焊丝适用于铁素体不锈钢的焊接。本专利技术的优点及有益效果：1.本专利技术采用CrCuP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种药芯焊丝及气保焊接方法，药芯焊丝由外层铁皮和芯部粉料构成，按焊丝总重量计算，焊丝含有：C≤0.10%，Si≤0.5%，Mn≤1.0%，Cr 10‑15%，Cu 0.5‑3.0%，S≤0.02%，P 0.02‑0.2%，余量为Fe及杂质元素；采用纯氩气为保护气体，以及脉冲电流的焊接工艺。

【技术特征摘要】
1.一种药芯焊丝及气保焊接方法，药芯焊丝由外层铁皮和芯部粉料构成，按焊丝总重量计算，焊丝含有：C≤0.10%，Si≤0.5%，Mn≤1.0%，Cr10-15%，Cu0.5-3.0%，S≤0.02%，P0.02-0.2%，余量为Fe及杂质元素；采用纯氩气为保护气体，以及脉冲电流的焊接工艺。2.根据权利要求1所述的药芯焊丝及气保焊接方法，其特征是：焊丝还含有0.03-1.0%的Ti或Nb中的一种或以上。3.根据权利要求1-2所述的药芯焊丝及气保焊接方法，其特征是：焊丝还含有0.3-3.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，
申请(专利权)人：张宇，
类型：发明
国别省市：浙江,33