一种不锈钢药芯焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种不锈钢药芯焊丝及其制备方法，涉及焊接材料领域，不锈钢药芯焊丝包括钢带外皮和药芯材料，所述药芯材料填充在所述钢带外皮内，以所述药芯材料的总质量计，所述药芯材料包括以下质量百分数的原料：金红石30～35％、钛铁1.5～2.5％、金属铬17～23％、镍粉8～12％、金属锰5～8％、铌铁4～6％、钾长石3～5％、镁粉1.5～2.5％、锆英砂3～5％、氟硅酸钾1～2％、氧化铋0.5～0.7％、雾化铁粉9.5～11.5％。本发明专利技术不锈钢药芯焊丝及其制备方法，采用铬～镍～铌～钛合金系，向焊缝中过渡铌、钛两种元素，铌、钛两种元素优先与碳结合形成对应碳化物，从而减少碳化铬的生成，保证焊缝金属中的铬含量，进而提升焊缝金属耐晶间腐蚀性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢药芯焊丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及焊接材料领域，具体涉及一种不锈钢药芯焊丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化，不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工业的一个重大问题。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上。而当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。不锈钢的碳扩散到晶界后，经过化学反应生成碳化铬。因此，碳化铬两侧会出现明显的贫铬区，贫铬区的出现使得晶间对介质的抗侵蚀能力下降，对腐蚀介质更加敏感，从而容易出现晶间腐蚀现象。不管是升温还是降温，焊缝与热影响区都难以避开高温区间，由此可见，晶间腐蚀极易发生。

技术实现思路

[0003]鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种不锈钢药芯焊丝及其制备方法，以改善目前不锈钢焊丝的焊缝易出现晶间腐蚀，导致焊缝力学性能降低的技术问题。
[0004]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供一种不锈钢药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯材料，所述药芯材料填充在所述钢带外皮内，以所述药芯材料的总质量计，所述药芯材料包括以下质量百分数的原料：
[0005]金红石30～35％、钛铁1.5～2.5％、金属铬17～23％、镍粉8～12％、金属锰5～8％、铌铁4～6％、钾长石3～5％、镁粉1.5～2.5％、锆英砂3～5％、氟硅酸钾1～2％、氧化铋0.5～0.7％、雾化铁粉9.5～11.5％。
[0006]在本专利技术不锈钢药芯焊丝一示例中，所述金红石中的二氧化钛含量大于或等于95％；所述钛铁中的钛含量大于或等于29％；所述金属铬中的铬含量大于或等于99％；所述镍粉中的镍含量大于或等于99％；所述金属锰中的锰含量大于或等于99％；所述铌铁中的铌含量大于或等于65％；所述钾长石中的二氧化硅含量为63～73％，氧化铝含量为15～22％；所述镁粉中的氧化镁含量大于或等于87％；所述锆英砂中的氧化锆含量大于或等于66％，二氧化硅含量小于或等于32％；所述氟硅酸钾中的氟硅酸钾含量大于或等于98％；所述氧化铋中的氧化铋含量大于或等于95％。
[0007]在本专利技术不锈钢药芯焊丝一示例中，所述药芯材料的质量为所述药芯材料和所述钢带外皮质量之和的22～23％。
[0008]在本专利技术不锈钢药芯焊丝一示例中，所述药芯材料中各原料的粒度为60～80目。
[0009]在本专利技术不锈钢药芯焊丝一示例中，所述不锈钢药芯焊丝的直径为1.0～1.4mm。
[0010]在本专利技术不锈钢药芯焊丝一示例中，所述钢带外皮为不锈钢钢带，所述不锈钢钢
带的宽度为0.9～1.1mm。
[0011]在本专利技术不锈钢药芯焊丝一示例中，所述不锈钢钢带的厚度为0.6～0.8mm。
[0012]在本专利技术不锈钢药芯焊丝一示例中，所述不锈钢钢带为奥氏体不锈钢。
[0013]本专利技术还提供一种不锈钢药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1、将各原料称量后进行烘干；
[0015]S2、将烘干后的各原料混合均匀，得到药芯材料混合物；
[0016]S3、将不锈钢钢带轧制成U型槽；
[0017]S4、将所述药芯材料混合物填充至U型槽中，然后将所述U型槽轧制成O型槽，得到第一焊丝；
[0018]S5、将所述第一焊丝继续轧制减径后进入拉丝机拉拔至预设直径，得到所述不锈钢药芯焊丝。
[0019]在本专利技术不锈钢药芯焊丝的制备方法一示例中，各原料在170
±
5℃下烘干并保温100
‑
120分钟，然后降至室温后出炉，得到烘干后的各原料。
[0020]本专利技术不锈钢药芯焊丝及其制备方法，采用铬～镍～铌～钛合金系，向焊缝中过渡铌、钛两种元素，铌、钛两种元素优先与碳结合形成对应碳化物，从而减少碳化铬的生成，保证焊缝金属中的铬含量，进而提升焊缝金属耐晶间腐蚀性能；并且以金红石、钾长石、氟硅酸钾、镁粉等粉料为渣系，进行造渣，使焊接熔池具有良好的流动性，焊接电弧柔和稳定、飞溅少，焊缝成形美观，送丝稳定。
具体实施方式
[0021]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0022]当实施例给出数值范围时，应理解，除非本专利技术另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本专利技术中使用的所有技术和科学术语与本
的技术人员对现有技术的掌握及本专利技术的记载，还可以使用与本专利技术实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本专利技术。
[0023]须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0024]本专利技术提供一种不锈钢药芯焊丝，包括钢带外皮和药芯材料，所述药芯材料填充在所述钢带外皮内，以所述药芯材料的总质量计，所述药芯材料包括以下质量百分数的原料：
[0025]金红石30～35％，金红石为主要的造渣剂和稳弧剂。
[0026]钛铁1.5～2.5％，钛铁具有有脱氧、固碳、稳弧、促使熔滴以雾状过渡和实现焊缝成型细而光亮的作用，同时钛铁还能能促进针状铁素体的形成，细化晶粒，增加晶界面积，提高材料耐晶间腐蚀性能，并有良好的造渣作用。
[0027]金属铬17～23％，铬用作渗合金，使焊缝具有较佳的耐晶间腐蚀性能。
[0028]镍粉8～12％，镍用作渗合金，用于减少焊缝金属中的先共析铁素体，增加针状铁素体，提高奥氏体稳定性，使焊缝耐晶间腐蚀性能提高。
[0029]金属锰5～8％，锰用作渗合金、脱氧和脱硫，对焊缝金属起固溶强化作用，增加焊缝金属强度和抗裂性，提高焊缝的延伸率，并且有助于提高低温冲击韧性。
[0030]铌铁4～6％，铌主要是渗合金，在焊接过程中放热，改善焊接工艺；铌与碳可形成稳定的化合物，以减少铬与碳的碳化物，保证焊缝金属中的铬含量，从而提高焊缝金属耐晶间腐蚀的性能。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢药芯焊丝，其特征在于，包括钢带外皮和药芯材料，所述药芯材料填充在所述钢带外皮内，以所述药芯材料的总质量计，所述药芯材料包括以下质量百分数的原料：金红石30～35％、钛铁1.5～2.5％、金属铬17～23％、镍粉8～12％、金属锰5～8％、铌铁4～6％、钾长石3～5％、镁粉1.5～2.5％、锆英砂3～5％、氟硅酸钾1～2％、氧化铋0.5～0.7％、雾化铁粉9.5～11.5％。2.根据权利要求1所述的不锈钢药芯焊丝，其特征在于，所述金红石中的二氧化钛含量大于或等于95％；所述钛铁中的钛含量大于或等于29％；所述金属铬中的铬含量大于或等于99％；所述镍粉中的镍含量大于或等于99％；所述金属锰中的锰含量大于或等于99％；所述铌铁中的铌含量大于或等于65％；所述钾长石中的二氧化硅含量为63～73％，氧化铝含量为15～22％；所述镁粉中的氧化镁含量大于或等于87％；所述锆英砂中的氧化锆含量大于或等于66％，二氧化硅含量小于或等于32％；所述氟硅酸钾中的氟硅酸钾含量大于或等于98％；所述氧化铋中的氧化铋含量大于或等于95％。3.根据权利要求1所述的不锈钢药芯焊丝，其特征在于，所述药芯材料的质量为所述药芯材料和所述钢带外皮质量之和的22～23％。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯素英，马永琪，李倩倩，赵同勇，许传福，
申请(专利权)人：聚力新材料科技日照有限公司，
类型：发明
国别省市：