25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：铌粉1％～3％，锰粉5％～7％，镍粉7％～10％，铬粉18％～25％，钼粉1％～3％，金红石粉26％～33％，钛铁矿粉8％～15％，氧化铁粉3％～5％，氧化铝粉2％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各分质量百分比之和为100％。本发明专利技术药芯焊丝与不锈钢焊条和实心焊丝相比，具有焊接飞溅少、焊缝成型美观、良好焊接工艺性能的优点，可用于连续送丝自动焊机，具有较高的生产效率且节约保护气体；该药芯焊丝制备方法简单，操作方便，可用于批量化生产。

Gas shielded flux cored wire for welding 25Cr2Ni4MoV alloy steel and G520 stainless steel and its preparation method

The invention discloses a gas-shielded flux-cored wire for welding 25Cr2Ni4MoV alloy steel with G520 stainless steel, including a flux core and a welding skin. The flux core consists of the following components according to the mass percentage: 1%-3% of niobium powder, 5%-7% of manganese powder, 7%-10% of nickel powder, 18%-25% of chromium powder, 1%-3% of molybdenum powder, 26%-33% of rutile powder. Ilmenite powder 8% ~ 15%, iron oxide powder 3% ~ 5%, alumina powder 2% ~ 4%, calcium oxide powder 2% ~ 5%, the rest is iron powder, the total mass percentage of the above is 100%. Compared with stainless steel electrode and solid wire, the flux-cored wire has the advantages of less welding spatter, beautiful weld formation and good welding process performance, and can be used for continuous wire feeding automatic welding machine, has higher production efficiency and saves protective gas; the preparation method of the flux-cored wire is simple, and the operation is convenient, and can be used for batch production. Chemical production.

【技术实现步骤摘要】
25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护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25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，本专利技术还涉及该药芯焊丝的制备方法。
技术介绍
25Cr2Ni4MoV钢的化学成分为C：0.22％～0.27％，Si：0.15％～0.35％，Ni：3.25％～4.00％，Cr：1.50％～2.00％，Mo：0.20％～0.50％，V：0.05％～0.13％，Cu≤0.20％等，大量合金元素的加入，使25Cr2Ni4MoV材料表现出较高的强度和硬度，而元素镍的大量添加，在不降低强度和硬度的同时，又使材料的塑性、韧性得到提高，材料表现出优良的综合力学性能。G520钢是在原FV520B钢的基础上研制出的新型马氏体沉淀硬化不锈钢，G520不锈钢的化学成分为Si：0.3％～0.6％，Mn：0.5％～0.9％，Ni：6.0％～7.0％，Cr；13.0％～15.0％，Mo：0.60％～0.90％，Cu：1.3％～1.5％，Nb：0.3％～0.4％等。其化学成分中，ω(Cr)在13％以上，ω(C)在0.04％～0.13％，保证了钢的耐蚀性，含Ni能够使钢在固溶处理后具有亚稳的奥氏体组织,Mo、Al、Ti、Nb、Cu等析出金属间化合物和某些少量碳化物产生沉淀硬化。沉淀硬化不锈钢具备了不锈钢特有的耐蚀性，还可通过时效处理实现沉淀硬化获得超高强度。这类不锈钢在淬火后具有不稳定的奥氏体组织。它能在塑性变形过程中或者冷处理后产生马氏体.然后通过时效产生沉淀硬化，使已相变的马氏体进一步强化。由于其具有优良的耐蚀性能、良好的冲击韧度和较大截面上理想的横向性能，因而被广泛应用于风机的叶片、转子、齿轮、螺栓、轴、泵件等场合。目前，关于25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢异种钢焊接问题的报道较为少见，尚未见关于其熔焊连接焊接材料的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，该药芯焊丝在焊接过程中飞溅少，焊缝成型美观，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25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：铌粉1％～3％，锰粉5％～7％，镍粉7％～10％，铬粉18％～25％，钼粉1％～3％，金红石粉26％～33％，钛铁矿粉8％～15％，氧化铁粉3％～5％，氧化铝粉2％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各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。药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。本专利技术所采用的另一个技术方案是，25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护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取：铌粉1％～3％，锰粉5％～7％，镍粉7％～10％，铬粉18％～25％，钼粉1％～3％，金红石粉26％～33％，钛铁矿粉8％～15％，氧化铁粉3％～5％，氧化铝粉2％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；步骤2、将步骤1称取的钛铁矿粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合，得到混合药粉A，向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，然后放置于加热炉中烧结，碾碎、过筛，得到混合药粉B；步骤3、将步骤1称取的铌粉、锰粉、镍粉、铬粉、钼粉、金红石粉与铁粉混合均匀，得到混合药粉C，将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中烘干，得到药芯粉末；步骤4、通过药芯焊丝制丝机把步骤3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，用丙酮擦拭干净焊皮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2.8mm；步骤5、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6、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25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝。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混合药粉A总质量的18％。步骤2中烧结温度为550～650℃，烧结时间为3.5～4h，过筛粒度为60～140目。步骤3中烘干温度为150～200℃，烘干时间为2～2.5h。步骤4中的焊皮为低碳钢钢带，钢带的宽度为7mm，厚度为0.3mm。步骤4中药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。本专利技术的有益效果是，(1)本专利技术25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝与焊条、实心焊丝相比，具有焊接飞溅少、焊缝成型美观、良好焊接工艺性能的优点，可用于连续送丝自动焊机，具有节约保护气体和较高的生产效率；(2)本专利技术25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝利用矿物渣系产生熔渣，使焊接时形成的熔池得到保护，起到了气保护的作用；(3)本专利技术25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法简单，操作方便，可用于批量化生产。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25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：铌粉1％～3％，锰粉5％～7％，镍粉7％～10％，铬粉18％～25％，钼粉1％～3％，金红石粉26％～33％，钛铁矿8％～15％，氧化铁粉3％～5％，氧化铝粉2％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各分质量百分比之和为100％，其中，焊皮为低碳钢钢带，药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。该药芯焊丝中各组分的作用和功能如下：铌与碳能结合成稳定的化合物，在不锈钢中加入碳的8～12倍的铌后，对抗晶间腐蚀有优良的性能，铌过渡系数大，在焊丝内不易氧化，所以有时在药皮中加它而不加廉价的钛，焊缝中加入铌还可阻止晶粒长大，提高耐热性能。锰是奥氏体稳定元素，锰的加入能够显著降低奥氏体向铁素体转变的温度，同时，锰在降低脆性转变温度方面效果明显。药芯中的锰还有一定的脱氧脱硫作用，能够与氧结合生成氧化锰，与硫反应生成稳定的硫化锰，以此来减少焊缝中低熔点硫化铁的生成，提高了焊缝金属的抗热裂纹能力。镍可提高焊缝韧性和强度，可提高奥氏体稳定性，使耐腐蚀性提高，Ni量提高后对耐高温抗氧化性亦能提高，在一般高强钢中加入1.5％Ni，则热敏感性大为改善。铬在熔敷金属中是促使铁素体形成并稳定的元素，此处添加铬元素，一方面是保证焊缝金属的耐腐蚀性能，另一方面对强度的提高也有一定的作用。研究表明，在低碳钢的基础上加入一定量的铬元素，既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；又能有效的提高钢的点蚀电位值，降低钢对点蚀的敏感性。铬对强度的影响表现为适量的铬元素能提高焊缝金属的强韧性，但是随着铬含量的过量添加，一些金属间化合物的析出倾向逐渐增大，它们的形成与存在会显著降低钢的塑韧性及耐蚀性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，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：铌粉1％～3％，锰粉5％～7％，镍粉7％～10％，铬粉18％～25％，钼粉1％～3％，金红石粉26％～33％，钛铁矿粉8％～15％，氧化铁粉3％～5％，氧化铝粉2％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各分质量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，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：铌粉1％～3％，锰粉5％～7％，镍粉7％～10％，铬粉18％～25％，钼粉1％～3％，金红石粉26％～33％，钛铁矿粉8％～15％，氧化铁粉3％～5％，氧化铝粉2％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各分质量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，其特征在于，所述焊皮为低碳钢钢带。3.根据权利要求1所述的25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。4.制备如权利1～3任一项所述的25Cr2Ni4MoV合金钢与G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、按质量百分比分别称取：铌粉1％～3％，锰粉5％～7％，镍粉7％～10％，铬粉18％～25％，钼粉1％～3％，金红石粉26％～33％，钛铁矿粉8％～15％，氧化铁粉3％～5％，氧化铝粉2％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；步骤2、将步骤1称取的钛铁矿粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合，得到混合药粉A，向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，然后放置于加热炉中烧结，碾碎、过筛，得到混合药粉B；步骤3、将步骤1称取的铌粉、锰粉、镍粉、铬粉、钼粉、金红石粉与铁粉混合均匀，得到混合药粉C，将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，贾芳，李洁，程康康，李静，黄超，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