WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮，药芯由以下组分组成：铬粉11％‑20％，镍粉5％‑11％，钼粉4％‑8％，锰粉7％‑12％，Si‑Fe合金0.5％‑3％，Nb‑Fe合金0.5％‑1.5％，Ti‑Fe合金0.5％‑1％，氟化钡12％‑17％，氧化镁7％‑14％，氧化铈0.5％‑2.5％，石英1％‑3％，金红石15％‑25％，锆英砂2％‑7％，萤石1％‑3％，云母1％‑4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％。本发明专利技术还公开了该药芯焊丝的制备方法，本发明专利技术公开的药芯焊丝用于高抗拉强度和耐蚀性的焊接接头，焊接工艺性好，飞溅少，烟尘少适用于自动焊接设备。

Gas shielded flux cored wire for WH80 and 20Mn23Al and its preparation method

The gas shielded flux-cored wires for WH80 and 20Mn23Al are disclosed, including the flux core and the coating. The flux core consists of the following components: chromium powder 11%20%, nickel powder 5%11%, molybdenum powder 4%8%, manganese powder 7%12%, Si_Fe alloy 0.5%3%, Nb_Fe alloy 0.5%1.5%, Ti_Fe alloy 0.5%1%, BaF alloy 12. 7%14% MgO, 0.5%2.5% CeO, 1%3% Quartz, 15%25% Rutile, 2%7% Zircon Sand, 1%3% Fluorite, 1%4% Mica, the rest is iron powder. The total mass percentage of the above components is 100%. The invention also discloses a preparation method of the flux-cored wire. The flux-cored wire is used for welding joints with high tensile strength and corrosion resistance, has good welding process, less spatter and less smoke and dust, and is suitable for automatic welding equipment.

【技术实现步骤摘要】
WH80与20Mn23Al用气保护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
，具体涉及一种WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，本专利技术还涉及该气保护药芯焊丝的制备方法。
技术介绍
WH80钢是低碳低合金高强钢，调质态WH80钢具有高强度、良好的低温冲击韧性，抗层状撕裂性能、较低的时效敏感性系数。该钢采用低碳低合金的化学成分设计，运用控制轧制和控制冷却技术，使WH80具有比传统调质钢更低的碳当量和焊接裂纹敏感性系数。无磁钢属Fe-Mn-Al-C系列奥氏体金属材料，20Mn23Al作为变压器专用低磁钢板，主要用于变压器铁芯拉杆、夹件、油箱壁、法兰等要求无磁的部件，由于其磁导率低而电阻率高。在磁场中的涡流损耗极小，从而提高变压器的使用性能，因此这种铁锰铝系低磁钢已在全国变压器制造厂得到广泛应用。而且力学性能优良，加工制造中切割、焊接、钻孔、弯曲等与普通钢材同样容易，与不锈钢相比，不但降低材料成本、提高产品性能，还可节省加工费用。因此只要能解决好20Mn23Al无磁钢与WH80低316不锈钢的焊接问题，就可以节省大量原材料，降低变压器成本，提高产品竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，解决了现有焊丝焊接过程中飞溅多、焊缝成型不规整以及焊接性能差的问题。本专利技术的另一个目的是提供WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉11％-20％，金属镍粉5％-11％，金属钼粉4％-8％，金属锰粉7％-12％，Si-Fe合金粉0.5％-3％，Nb-Fe合金粉0.5％-1.5％，Ti-Fe合金粉0.5％-1％，氟化钡12％-17％，氧化镁7％-14％，氧化铈0.5％-2.5％，石英1％-3％，金红石15％-25％，锆英砂2％-7％，萤石1％-3％，云母1％-4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％。本专利技术的其他特点还在于，外皮材料为316不锈钢钢带。焊丝中所述药芯粉末的填充质量百分数为焊丝总质量的18％-23％。本专利技术的另一技术方案是，一种如上述的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝的制备方法，具体按照以下步骤操作：步骤1.按质量百分比分别称取金属铬粉11％-20％，金属镍粉5％-11％，金属钼粉4％-8％，金属锰粉7％-12％，Si-Fe合金粉0.5％-3％，Nb-Fe合金粉0.5％-1.5％，Ti-Fe合金粉0.5％-1％，氟化钡12％-17％，氧化镁7％-14％，氧化铈0.5％-2.5％，石英1％-3％，金红石15％-25％，锆英砂2％-7％，萤石1％-3％，云母1％-4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％；步骤2.将步骤1称取的氟化钡粉末、氧化镁粉末、石英粉末、萤石粉末、云母粉末通过研磨混合得到混合粉末a，在混合粉末a中加入适量水玻璃粘结剂搅拌混合均匀得到混合物b，然后将混合物b置于加热炉中烧结，碾碎，并过筛得到混合粉末c；步骤3.将步骤1称取的金属铬粉、金属镍粉、金属钼粉、金属锰粉、硅铁合金粉末、铌铁合金粉末、钛铁合金粉末、氧化铈粉末、金红石粉末、锆英砂粉末、铁粉与步骤2得到的混合粉末c充分研磨混合均匀，得到混合物d，然后将混合物d置于烘干炉中，在220℃下烘干2h得到药芯粉末；步骤4.将316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，并使用成型机将U型槽碾压闭合得到焊丝半成品，然后将焊丝半成品通过拉拔工序拉拔得到药芯焊丝；步骤5.用拉丝机将步骤4得到的药芯焊丝拉直，并盘成圆盘，密封即得气保护药芯焊丝。本专利技术的其他特点还在于，步骤2中水玻璃粘结剂的添加量为混合粉体b总质量的20％。步骤2中的烧结温度为600-750℃，烧结时间为2-3h；过筛的筛网孔径为80-120目。步骤4中向U型槽中填充药芯粉末的质量百分数为焊丝总质量的18％-23％。步骤4中将焊丝半成品通过拉拔工序将其拉拔的直径为1.2-2.0mm。本专利技术的有益效果是，WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，解决了现有焊丝焊接过程中飞溅多、焊缝成型不规整以及焊接性能较差的问题。(1)本专利技术WH80与20Mn23Al用气保护气保护药芯焊丝，相比焊条和实心焊丝而言，焊接飞溅少，焊缝成型美观，具有良好的焊接工艺。(2)该药芯焊丝用于WH80与20Mn23Al用气保护焊接，可得到具有较高抗拉强度和耐蚀性的焊接接头。(3)专利技术药芯焊丝适用于自动焊接设备，具有较高的生产效率。(4)本专利技术的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝的制备方法，操作简单、方便，适合批量化生产。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。本专利技术的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉11％-20％，金属镍粉5％-11％，金属钼粉4％-8％，金属锰粉7％-12％，Si-Fe合金粉0.5％-3％，Nb-Fe合金粉0.5％-1.5％，Ti-Fe合金粉0.5％-1％，氟化钡12％-17％，氧化镁7％-14％，氧化铈0.5％-2.5％，石英1％-3％，金红石15％-25％，锆英砂2％-7％，萤石1％-3％，云母1％-4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％。外皮材料为316不锈钢钢带。焊丝中药芯粉末的填充质量百分数为焊丝总质量的18％-23％。药芯焊丝气体保护焊接适合于全位置焊接。药芯中各个组分的作用：金属铬能够显著提高焊缝金属耐蚀性的能力，使焊缝的耐蚀性能够达到使用的要求；金属镍，具有提高焊接接头韧性的作用；石英，氟化钙，金红石，具有造渣的作用，焊接时产生熔渣对熔池进行保护；氟化钙是碱性渣，石英，金红石，三者配合使用，可以调整熔渣的碱度。本专利技术的一种如上述的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝的制备方法，具体按照以下步骤操作：步骤1.按质量百分比分别称取金属铬粉11％-20％，金属镍粉5％-11％，金属钼粉4％-8％，金属锰粉7％-12％，Si-Fe合金粉0.5％-3％，Nb-Fe合金粉0.5％-1.5％，Ti-Fe合金粉0.5％-1％，氟化钡12％-17％，氧化镁7％-14％，氧化铈0.5％-2.5％，石英1％-3％，金红石15％-25％，锆英砂2％-7％，萤石1％-3％，云母1％-4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％；步骤2.将步骤1称取的氟化钡粉末、氧化镁粉末、石英粉末、萤石粉末、云母粉末通过研磨混合得到混合粉末a，在混合粉末a中加入适量水玻璃粘结剂搅拌混合均匀得到混合物b，然后将混合物b置于加热炉中烧结，碾碎，并过筛得到混合粉末c；步骤3.将步骤1称取的金属铬粉、金属镍粉、金属钼粉、金属锰粉、硅铁合金粉末、铌铁合金粉末、钛铁合金粉末、氧化铈粉末、金红石粉末、锆英砂粉末、铁粉与步骤2得到的混合粉末c充分研磨混合均匀，得到混合物d，然后将混合物d置于烘干炉中，在220℃下烘干2h得到药芯粉末；步骤4.将316不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将钢带轧制成U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，其特征在于，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉11％‑20％，金属镍粉5％‑11％，金属钼粉4％‑8％，金属锰粉7％‑12％，Si‑Fe合金粉0.5％‑3％，Nb‑Fe合金粉0.5％‑1.5％，Ti‑Fe合金粉0.5％‑1％，氟化钡12％‑17％，氧化镁7％‑14％，氧化铈0.5％‑2.5％，石英1％‑3％，金红石15％‑25％，锆英砂2％‑7％，萤石1％‑3％，云母1％‑4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，其特征在于，包括药芯和外皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉11％-20％，金属镍粉5％-11％，金属钼粉4％-8％，金属锰粉7％-12％，Si-Fe合金粉0.5％-3％，Nb-Fe合金粉0.5％-1.5％，Ti-Fe合金粉0.5％-1％，氟化钡12％-17％，氧化镁7％-14％，氧化铈0.5％-2.5％，石英1％-3％，金红石15％-25％，锆英砂2％-7％，萤石1％-3％，云母1％-4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％。2.如权利要求1所述的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，其特征在于，所述外皮材料为316不锈钢钢带。3.如权利要求1所述的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝，其特征在于，焊丝中所述药芯粉末的填充质量百分数为焊丝总质量的18％-23％。4.一种如权利要求2所述的WH80与20Mn23Al用气保护药芯焊丝的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤操作：步骤1.按质量百分比分别称取金属铬粉11％-20％，金属镍粉5％-11％，金属钼粉4％-8％，金属锰粉7％-12％，Si-Fe合金粉0.5％-3％，Nb-Fe合金粉0.5％-1.5％，Ti-Fe合金粉0.5％-1％，氟化钡12％-17％，氧化镁7％-14％，氧化铈0.5％-2.5％，石英1％-3％，金红石15％-25％，锆英砂2％-7％，萤石1％-3％，云母1％-4％，其余为铁粉，以上组分质量百分比之和为100％；步骤2.将步骤1称取的氟化钡粉末、氧化镁粉末、石英粉末、萤石粉末、云母粉末通过研磨...

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