一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条及其制备方法，其中改性奥氏体不锈钢堆焊焊条包括药皮和焊芯，所述焊芯由外至内包括第二夹层、焊芯外层、第一夹层和焊芯内层；所述焊芯内层包括金属铬粉、石墨；所述焊芯外层包括镍粉、硅粉、锰粉和铁粉。本发明专利技术首次创造性改变传统的焊条结构，将高熔沸点和低熔沸点的元素分别填充于焊芯的内层和外层，避免大部分低熔点、低沸点元素进入熔池中心高温区而蒸发，使得焊缝的强度、耐蚀性等理化性能得到有效提高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条及其制备方法


[0001]本专利技术涉及焊接材料领域，特别涉及一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条及其制备方法。

技术介绍

[0002]在近几年的压力容器定期检验中，由于不锈钢堆焊层表面开裂及腐蚀磨损而影响压力容器正常安全使用的例子频繁出现。压力容器内部维修难度较大，维修成本较高，同时维修时间又耽误了正常开车生产,对化工企业的效益有很大的影响。
[0003]焊接过程中，熔池的温度场分布不均，温度从中心到外围逐渐降低。传统焊条的焊芯中各元素分布均匀，焊接过程中各元素在熔池内也均匀分布。熔池中心的高温容易使熔池中的低熔点、低沸点的元素蒸发，如Si、Mn等。严重影响焊缝的强度、耐蚀性、抗腐蚀性、抗裂性等理化性能。
[0004]因此亟需研制一种强度高、开裂倾向低、抗腐蚀磨损性能好的奥氏体不锈钢堆焊焊条。

技术实现思路

[0005]针对上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种开裂倾向低、抗腐蚀磨损性能好的改性奥氏体不锈钢堆焊焊条及其制备方法
[0006]本专利技术提供一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，包括药皮和焊芯；所述焊芯由外至内包括第二夹层、焊芯外层、第一夹层和焊芯内层；所述焊芯内层包括金属铬粉、石墨；所述焊芯外层包括镍粉、硅粉、锰粉和铁粉。
[0007]优选的，所述焊芯内层和焊芯外层中各成分的重量百分比为：金属铬粉22.26-24.73％、石墨0.05-0.12％、、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％和铁粉58.15-64.4％。
[0008]优选的，所述焊芯外层还包括稀土氧化物粉末。
[0009]优选的，所述焊芯内层和焊芯外层中各成分的重量百分比为：金属铬粉22.26-24.73％、石墨0.05-0.12％、、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％、稀土氧化物粉末2.47％-6.18％和铁粉51.97-61.93％。
[0010]优选的，所述焊芯内层还包括钼粉。
[0011]优选的，所述焊芯内层和焊芯外层中各成分的重量百分比为：金属铬粉19.78-22.56％、石墨0.043％、钼粉2.47-3.71％、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％、稀土氧化物粉末2.47％-6.18％和铁粉50.51-61.95％。
[0012]优选的，所述第一夹层和第二夹层的材料均为10号钢。
[0013]本专利技术还提供一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条的制备方法，包括如下步骤：
[0014]S1、按照配方比例分别称取焊芯内层各材料，充分混合，作为焊芯内层粉末；按配方比例称取焊芯外层各材料，充分混合，作为焊芯外层粉末；
[0015]S2、取长度相同的第一钢管和第二钢管，所述第一钢管的口径小于第二钢管；将第一钢管同轴嵌套到第二钢管内；
[0016]S3、将所述焊芯内层粉末填充进所述第一钢管的内腔中；将所述焊芯外层粉末填充进所述第一钢管和第二钢管的孔隙中；
[0017]S4、将步骤S3中填充的焊芯内层粉末及焊芯外层粉末压实，形成焊芯坯料；
[0018]S5；将步骤S4中所述的焊芯坯料两端封口，然后进行拉拔至预设尺寸，形成焊芯；
[0019]S6、在步骤S5形成的所述焊芯表面包覆药皮。
[0020]本专利技术还提供另外一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条的制备方法，包括如下步骤：
[0021]S1、按照配方比例分别称取焊芯内层各材料，充分混合，作为焊芯内层粉末；按配方比例称取焊芯外层各材料，充分混合，作为焊芯外层粉末；
[0022]S2、将第一钢带辊压成第一“U”形槽，将所述焊芯内层粉末填充进第一“U”形槽内；
[0023]S3、将步骤S2中填充好的第一“U”形槽辊压至闭合；然后进行拉拔，形成内层焊芯；
[0024]S4、将第二钢带辊压成第二“U”形槽，将所述焊芯外层粉末的一部分填充到第二“U”形槽中；
[0025]S5、将步骤S3中所得的所述内层焊芯放置于所述第二“U”形槽中，将剩余所述焊芯外层粉末填充到第二“U”形槽中；
[0026]S6、将步骤S5中填充好的第二“U”形槽辊压至闭合；然后进行拉拔，形成焊芯；
[0027]S7、在步骤S6形成的所述焊芯表面包覆药皮。
[0028]本专利技术的有益之处在于：
[0029]本专利技术首次创造性地改变传统的焊条结构，将高熔沸点和低熔沸点的元素分别填充于焊芯的内层和外层，避免大部分低熔点、低沸点元素进入熔池中心高温区而蒸发，使得焊缝的强度、耐蚀性等理化性能得到有效提高。
[0030]焊芯外层加入稀土元素氧化物，在焊接过程中熔池回流的作用下，稀土氧化物优先分布于焊缝与母材的结合区域，能够促进异质形核，细化焊缝与母材结合区域的粗大晶粒，进一步提高焊条的强度、韧性及耐磨性能，同时降低了热影响区的热裂倾向。
附图说明
[0031]图1为本专利技术结构示意图。
[0032]图中：1、药皮；2、第二夹层；3、焊芯外层；4、第一夹层；5、焊芯内层。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0034]实施例1
[0035]如图1所示，一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，包括药皮1和焊芯；焊芯由外至内包括第二夹层2、焊芯外层3、第一夹层4和焊芯内层5。焊芯内层5包括金属铬粉、石墨；焊芯外层3包括镍粉、硅粉、锰粉和铁粉；焊芯内层5和焊芯外层3中各成分的重量百分比为：金属铬粉22.26-24.73％、石墨0.05-0.12％、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％和铁粉
58.15-64.4％；第一夹层和第二夹层的材料均为10号钢。
[0036]上述改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，改变传统的焊条结构，将高熔沸点和低熔沸点的元素分别填充于焊芯内层5和焊芯外层3，避免大部分低熔点、低沸点元素进入熔池中心高温区而蒸发，使得焊缝的强度、耐蚀性等理化性能得到有效提高。
[0037]实施例2
[0038]如图1所示，一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，包括药皮1和焊芯；焊芯由外至内包括第二夹层2、焊芯外层3、第一夹层4和焊芯内层5。焊芯内层5包括金属铬粉、石墨；焊芯外层3包括镍粉、硅粉、锰粉、稀土元素氧化物和铁粉；焊芯内层5和焊芯外层3中各成分的重量百分比为：金属铬粉22.26-24.73％、石墨0.05-0.12％、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％、稀土氧化物粉末2.47％-6.18％和铁粉51.97-61.93％。
[0039]上述改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，焊芯外层3中加入稀土元素氧化物，在焊接过程中熔池回流的作用下，稀土氧化物优先分布于焊缝与母材的结合区域，能够促进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，包括药皮和焊芯，其特征在于：所述焊芯由外至内包括第二夹层、焊芯外层、第一夹层和焊芯内层；所述焊芯内层包括金属铬粉、石墨；所述焊芯外层包括镍粉、硅粉、锰粉和铁粉。2.根据权利要求1所述的一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，其特征在于：所述焊芯内层和焊芯外层中各成分的重量百分比为：金属铬粉22.26-24.73％、石墨0.05-0.12％、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％和铁粉58.15-64.4％。3.根据权利要求1所述的一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，其特征在于：所述焊芯外层还包括稀土氧化物粉末。4.根据权利要求3所述的一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，其特征在于：所述焊芯内层和焊芯外层中各成分的重量百分比为：金属铬粉22.26-24.73％、石墨0.05-0.12％、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％、稀土氧化物粉末2.47％-6.18％和铁粉51.97-61.93％。5.根据权利要求3所述的一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，其特征在于：所述焊芯内层还包括钼粉。6.根据权利要求5所述的一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，其特征在于：所述焊芯内层和焊芯外层中各成分的重量百分比为：金属铬粉19.78-22.56％、石墨0.043％、钼粉2.47-3.71％、镍粉9.89-13.6％、硅粉0.93％、锰粉2.47％、稀土氧化物粉末2.47％-6.18％和铁粉50.51-61.95％。7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条，其特征在于：所述第一夹层和第二夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子荣，郭铮，郑丽，马玉华，李少峰，焦小勇，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市特种设备检验所，
类型：发明
国别省市：