本发明专利技术属于焊接材料领域，提出的超级双相不锈钢药芯焊丝的药粉成份，采用普通的３０４Ｌ不锈钢钢带作外皮，内部填充药粉成份，轧制成药芯焊丝；其特征是：所述药粉成份的组份及配比的质量百分比为：金红石１９～３８％，锆英砂３～５％，氟铝酸钾２～４％，铝镁合金１～２％，氮化铬１～３％，金属铬３０～３５％，金属镍８～１０％，电解金属锰１～２％，金属钼１４．５～２０％，氧化锑０．５～１％。本发明专利技术的药粉充填３０４Ｌ不锈钢钢带（规格１０×０．４ｍｍ）制成的钢管，按照通用生产工艺制备成超级双相不锈钢药芯焊丝。该焊丝采用ＣＯ２作为焊接保护气体，具有焊接操作工艺性能好，焊缝成型美观，焊接工艺性能优异，焊缝组织奥氏体－铁素体相平衡良好等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接材料领域，涉及2507 —类超级双相不锈钢焊接用药芯焊丝的药 粉成份。
技术介绍
SAF2507钢是超级双相不锈钢中应用最广泛的钢种，广泛用于化工、船舶和海洋工 程，与其配套的焊材主要有2507超级双相不锈钢焊条和国外的2507P超级双相不锈钢药 芯焊丝。国内外超级双相不锈钢焊缝熔敷金属的耐点蚀系数PREn > 40，而一般双相不锈 钢焊缝熔敷金属的PREn值均小于40。(2507超级双相不锈钢焊条焊接效率低，不能实现 自动化焊接，难以适应当前焊接自动化程度越来越高的要求。国内尚无超级双相不锈钢药 芯焊丝2507方面的专利，仅有涉及双相不锈钢药芯焊丝(E2209T)的专利(1)、全位置焊 接双相不锈钢的药芯焊丝(200710175768.2) ； (2)、一种用于焊接双相不锈钢的药芯焊丝 (200710098545. 0) ； (3)、用于双相不锈钢的药芯焊丝及其制造方法(200710161867.5)。国 外的超级双相不锈钢焊接用药芯焊丝2507P虽然可以进行自动化、半自动化焊接，焊接效率 较高，同时具有优良的力学性能和焊接工艺性能，但该类焊丝只能采用富氩气体(Ar+20% CO2)进行焊接才能保证焊接接头的各项性能，不适合采用常用的活性气体(如CO2气体) 进行焊接，使用范围受到限制，焊丝性价比不高。国外涉及双相不锈钢药芯焊丝的专利(1)、Flux-coredwire for welding two phase strainless steel (JP2000176681(A))；(2)、Flux-coredwire for welding of duplex stainless steel which enables the miniaturization of soldified crystral particles (W02009145347 (Al))。以上专利均 属于为2205型双相不锈钢配套用药芯焊丝，其PREn = 30 39，不属于本专利申请所涉及 的超级双相不锈钢药芯焊丝。而本专利申请的药芯焊丝PREn > 40，是为超级双相不锈钢 2507配套专用药芯焊丝。
技术实现思路
本专利技术提出一种可以采用纯活性气体焊接的超级双相不锈钢药芯焊丝，既可保证 焊缝的各项力学性能，使焊缝工艺性能符合要求，又可以因为采用价格低廉的纯CO2气体作 为焊接保护气体而大幅度降低药芯焊丝的使用成本。本专利技术即超级双相不锈钢药芯焊丝的药粉成份，其特征是采用普通的304L不锈 钢钢带作外皮，内部填充药粉成份，轧制成药芯焊丝；所述药粉成份的组份及配比的质量 百分比为金红石19 38%，锆英砂3 5%，氟铝酸钾2 4%，铝镁合金1 2%，氮 化铬1 3%，金属铬30 35%，金属镍8 10%，电解金属锰1 2%，金属钼14. 5 20%，氧化锑0.5 ；304L不锈钢钢带的技术要求如下C彡0. 03%，Si ^ 1.0%, Mn ^ 2. 0%, Cr 18. 0 20. 0%，Ni 8. 0 12. 0，S 彡 0. 03%，P 彡 0. 035%。药粉组份 的技术要求如下金红石TiO2 ^95%, S^O. 03%, P < 0.03%，100%过目数颗粒度为 80 目；锆英砂=ZrO2 彡 60. 0%, SiO2 ^ 32. 0%, S ^ 0. 050%, P 彡 0. 22%，100%过目数颗粒度为80目；氟铝酸钾=K3AlF6彡99. 5%，100%过目数颗粒度为60目；氮化铬N:11 18%, Si彡0. 35%, Fe彡0. 5%, C彡0. 1%, Cr余量，100%过目数颗粒度为325目；金属 铬Cr彡98%, C彡0. 05%, S彡0. 03%, P彡0. 010%，100%过目数颗粒度为60目；金属 镍Ni彡99. 2%, C彡0. 10%, S彡0. 02%, P彡0. 002%，100%过目数颗粒度为80目；电 解金属锰Mn ^ 99. 5%, C ^ 0. 08%, S彡0. 10%，P彡0. 010%，100%过目数颗粒度为60 目；金属钼Mo彡99. 5%，Fe彡0.03%，P彡0.005%，100%过目数颗粒度为12 0目；铝镁 合金A1 :47 53%，Mg彡47%，Al+Mg彡97. 5%，100%过目数颗粒度为80目；氧化锑 Sb2O3彡96 %，100 %过目数颗粒度为325目。本专利技术中，金红石是药粉中主要组成物之一，其加入范围为19% 38%。在该范 围内，可以保证电弧稳定燃烧，也保证了焊丝的全位置焊接性能。当金红石低于19%时，会 引起金属飞溅物增加，电弧稳定性变差，在立焊和仰焊位置无法施焊。当金红石加入量超过 38%时，焊接电弧会发生抖动、漂移，焊接成型恶化，同时造成焊接抗热裂性能下降。在本专利技术中加入氟铝酸钾主要目的提高焊缝的抗冷裂性能和抗气孔性能。在氟铝 酸钾加入量低于下限(2% )时，焊缝中有时会出现气孔，高于上限(4% )焊接熔滴急剧增 大，焊接飞溅加大。本专利技术中加入锆英砂(3 5% )主要是调节焊丝焊接时熔渣物理性能如熔点、脱 渣性、覆盖性等等。低于下限(3%)时，脱渣情况恶化，超过上限后，熔点急剧升高，容易对焊缝覆盖不全。加入了 1 2%的铝镁合金，主要是作为脱氧剂使用。加入量小于时，焊缝脱 氧不充分，氧含量偏高，焊缝冲击功下降，加入量超过2%以后，焊接电弧稳定性变差。本专利技术中加入微量的氧化锑。主要目的是改善焊缝的脱渣性能，加入量少于下限 时，脱渣性能改善效果不明显，加入超过上限后，焊缝中易形成低熔点共晶，恶化焊缝性能。在超级双相不锈钢中，氮主要作为提高强度和耐蚀能力的有效元素加入。但在药 芯焊丝中，大量氮的加入会产生气孔等缺陷。当焊丝中含氮量超过0. 15%时，生成气孔的倾 向将急剧增大。由于2507型超级双相不锈钢要求氮含量超过0. 20%，在本专利技术中氮的加入 以氮化铬的形式实现，在本专利规定的加入范围内，可以保证焊缝的含氮量符合标准要求， 同时不产生气孔。为了保证药芯焊丝的成份与钢种匹配，以满足标准规定的各项性能要求，如力学 性能，耐蚀性能，相比例等。在本专利技术中加入了金属铬，金属镍，金属钼，电解金属锰等纯金 属。采用纯金属而不采用铁合金(如钼铁、铬铁等)的原因是为了控制药粉渗入至熔敷金 属的杂质含量，例如碳、硫、磷等。本专利技术的药粉充填进入304L不锈钢钢带(规格10X0. 4mm)轧制成的钢管，按照 通用生产工艺制备成Φ 1.2mm的超级双相不锈钢药芯焊丝。该焊丝采用CO2作为焊接保护 气体，具有焊接操作工艺性能好，焊缝成型美观，焊接工艺性能优异，焊缝组织奥氏体_铁 素体相平衡良好等特点(1)采用本专利技术药粉制备的超级双相不锈钢药芯焊丝，用100%的CO2气体作为焊 接保护气体，电弧燃烧稳定，基本无焊接飞溅。(2)采用本专利技术药粉制备的超级双相不锈钢药芯焊丝焊接后，焊缝光亮呈银白色， 焊缝成型美观，无需后续的酸洗、打磨、抛光等操作，简化了生产工序。(3)采用本专利技术药粉制备的药芯焊丝焊缝力学性能满足2507超级双相不锈钢的 焊接要求，采用廉价的CO2气体作为保护气，也达到采用富氩气体时的焊缝性能。(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超级双相不锈钢药芯焊丝的药粉成份，采用普通的３０４Ｌ不锈钢钢带作外皮，内部填充药粉成份，轧制成药芯焊丝；其特征是：所述药粉成份的组份及配比的质量百分比为：金红石１９～３８％，锆英砂３～５％，氟铝酸钾２～４％，铝镁合金１～２％，氮化铬１～３％，金属铬３０～３５％，金属镍８～１０％，电解金属锰１～２％，金属钼１４．５～２０％，氧化锑０．５～１％。
【技术特征摘要】
一种超级双相不锈钢药芯焊丝的药粉成份，采用普通的304L不锈钢钢带作外皮，内部填充药粉成份，轧制成药芯焊丝；其特征是所述药粉成份的组份及配比的质量百分比为金红石19～38％，锆英砂3～5％，氟铝酸钾2～4％，铝镁合金1～2％，氮化铬1～3％，金属铬30～35％，金属镍8～10％，电解金属锰1～2％，金属钼14.5～20％，氧化锑0.5～1％。2.按照权利要求1所述的超级双相不锈钢药芯焊丝的药粉成份，其特征在于所 述304L不锈钢钢带的技术要求如下C彡0. 03%, Si彡1.0%, Mn彡2.0%, Cr :18. 0 20.0%, Ni :8. 0 12. 0，S彡0.03%，P彡0. 035 % ；所述药粉组份的技术要求如下 金红石=TiO2 ^ 95%, S ^ 0.03%, P < 0.03%，100%过目数颗粒度为80目；锆英砂 ZrO2 ^ 60.0%, SiO2 彡 32. 0 %，S 彡 0. 050 %，P 彡 0. 22 %，100 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭敬杰，张成杰，王君民，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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