一种低六价铬308奥氏体不锈钢金属芯焊丝及其制备方法属于焊接材料技术领域。该焊丝的钢带为低碳钢钢带，金属芯的药粉化学组成成分为：C：0.03~0.065wt.%；Cr：52~58wt.%；Ni：26~30wt.%；Mn：4~6wt.%；Si：0.66~1.5wt.%；Ti：0.5~1wt.%；Zn：0.5~1wt.%；Zr：0.5~1?wt.%；P：<0.03wt.%；S：<0.03wt.%；Fe：余量。填充率为26~38%。本发明专利技术与现有技术相比，在焊接烟尘量稍低的条件下，其中有毒Cr（VI）排放量与同类实芯焊丝相比可降低30%~40%，与不锈钢药芯焊丝相比可降低35%~45%。本发明专利技术采用低碳钢钢带，因此该焊丝成本可大大降低，该焊丝焊接电弧稳定，飞溅小，焊缝成形美观，熔敷金属综合性能优良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接材料
，特别涉及一种低六价铬(Cr (VI))、低成本的气体保护308奥氏体不锈钢金属芯焊丝。
技术介绍
不锈钢焊接过程中不可避免地要产生有害气体和烟尘，它直接影响环境的保护和焊工的身体健康。同时，不锈钢药芯焊丝由304L不锈钢钢带轧制拉拔制成，而不锈钢带成本较高。本专利技术是研制一种低六价铬(Cr (VI))、低成本奥氏体不锈钢金属芯焊丝，在不锈 钢广泛应用又注重环保型的今天，焊接烟尘中的Cr (VI)引起广泛关注，已证实其在人体内具有致癌作用，还会引起诸多的其他健康问题，如吸入某些较高浓度的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔。短期大剂量的接触，在接触部位会产生不良后果，包括溃疡、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔。摄入超大剂量会导致肾脏和肝脏的损伤、恶心、胃肠道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。皮肤接触会造成溃疡或过敏反应，Cr (VI)是最易导致过敏的金属之一。减少生产和应用中各种污染物对人体的危害十分重要。为了保证焊接人员的健康，2006年美国职业安全与健康管理局(OSHA)新颁布了焊接烟尘中Cr(VI)的允许暴露极限值(PEL)，由原来的52Pg/m3降低到3Pg/m3。不锈钢金属芯焊丝同目前大量应用的不锈钢实芯焊丝相比，对各种不锈钢材的焊接适应性较强，调整药芯的成分和比例极为方便和容易，可以提供所要求的焊缝化学成分；其次，工艺性能好，焊缝成形美观；熔敷速度快，生产效率高，在相同焊接电流下，金属芯焊丝的电流密度大，熔化速度快。大量研究表明不锈钢金属芯焊丝同药芯焊丝相比，其焊接烟尘和Cr (VI)排放量要小于药芯焊丝。此外，目前的不锈钢药芯焊丝主要是用不锈钢钢带做外皮，通过轧制、拉拔工艺制成不锈钢焊丝，而轧制拉拔工艺复杂，本专利技术采用低碳钢钢带，不仅成本低，而且制造工艺简单。因此，本专利技术是一种综合性能优良、低Cr (VI)排放量、低成本的308奥氏体不锈钢金属芯焊丝。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术提出一种低CKVI)、低成本308奥氏体不锈钢金属芯焊丝，它可以在保证焊丝熔敷金属力学性能、耐腐蚀性能满足相关国家标准要求的情况下，以低碳钢钢带代替不锈钢钢带而进一步降低成本，简化制造工艺，与308奥氏体不锈钢实芯焊丝相比，Cr (VI)排放量可降低309Γ40%，改善了焊接作业环境，焊丝飞溅小，成型美观，焊缝综合性能优良。为实现上述目的，本专利技术采取如下的技术方案一种低Cr (VI)、低成本的308奥氏体不锈钢金属芯焊丝，其特征在于金属芯焊丝以低碳钢钢带代替不锈钢钢带，焊丝中药粉化学成分质量百分比如下C :0. 03 O. 065wt. % ；Cr :52 58wt. % ；N1:26 30wt. % ；Mn 4 6wt. % ；Si 0. 66 1. 5wt. % ；T1:0. 5 lwt. % ；Zn :0. 5 lwt. % ；Zr :0. 5 I wt. % ；Fe :余量。药粉在钢带中的填充率为26°/Γ38%。一种低六价铬308奥氏体不锈钢金属芯焊丝，其特征在于，焊丝中外皮为低碳钢钢带，焊丝中金属芯化学成分质量百分比如下=C 0. 03^0. 065wt. % ； Cr :48飞O wt. % ；N1:24 32wt. % ；Mn :4 7wt. % ；S1:0. 66 4wt. % ；T1:0. 5 1. 5wt. % ；Zn :0. 5 1. 5wt. % ；Zr 0. 5^1. 5wt. % ；Fe :余量。填充率为26 38%。进一步，焊丝中金属芯化学成分质量百分比如下C:0. 03、. 065wt. % ；Cr 52 58wt. % ；N1:26 30wt. % ；Mn :4 6wt. % ；S1:0. 66 1. 5wt. % ；T1:0. 5 lwt. % ；Zn 0. 5 lwt. % ；Zr 0. 5 I wt. % ；Fe :余量。进一步，所述的金属芯焊丝粉末包括金属铬 粉4(Γ120目，金属镍粉4(Γ120目，电解锰粉40 120目，45硅铁粉60 120目，钛铁粉60 120目，金属锌粉60 120目，锆硅铁粉60 120目，金属铁粉60 120目。所述一种低六价铬308奥氏体不锈钢金属芯焊丝的制备方法，采用的钢带尺寸规格为16 8X0. 6^0. 3mm的碳钢钢带，经过轧制、拉拔、加工成直径为O. 9^1. 6mm的气体保护不锈钢金属芯焊丝。该焊丝焊接时，保护气体为95 98%Ar+2 5%02，气体流速15 20L/min，直流反接电源；焊接工艺参数为电压22 30V ;电流14(Γ260Α ;送丝速度35(T500mm/min ;焊丝伸出导电嘴的距离14 25mm。进一步优化焊接工艺，焊接工艺参数为电压24 27V ;电流16(Γ245Α ;送丝速度400 500mm/min ;气流流速18 20L/min ;焊丝伸出导电嘴的距离18 22mm。焊接线能量13 17KJ/cm ;层间温度彡150°C。在熔敷金属中各元素的含量在如下范围C :0. 02、. 065wt. % ； Cr 19. 2 22. 3wt. % ；N1:9.1 12. Owt. % ；Mn 1. 2^2. 6wt. % ；S1:0. 41 1. Owt. % ;Ti 0. 01 2. Owt. % ；Zn 0. 3 1. 2wt. % ；Zr :0. 5 1. 5wt. % ；Fe :余量。在熔敷金属中形成的合金元素含量范围优选如下C :0. 02、. 065wt. % ；Cr 19. 5 22. Owt. % ；N1:9. 5 11. 5wt. % ；Mn :1. 51 2. 5wt. % ；S1:0. 5 0. 9wt. % ；Ti 0.03 1. Owt. % ；Zn 0. 33 1. lwt. % ；Zr :0. 5 1. Owt. %Fe :余量。本专利技术的主要特点是金属芯焊丝外皮为低碳钢钢带，避免了 304L不锈钢钢带的高成本。同时，在不降低药芯中Cr含量的基础上，通过添加Zn、Zr或其合金，焊接烟尘量稍低，烟尘中Cr (VI)排放量降低30°/Γ40%，此外，焊芯中S1、Ti等元素可减少焊接飞溅。用本专利技术制成的不锈钢金属芯焊丝具有低Cr (VI)、低成本、焊接电弧稳定、飞溅小、焊缝成形美观、综合性能优良的特点。附图说明图1奥氏体不锈钢金属芯焊丝的电流电压范围(Φ0. 9，1. 2，1. 6mm)具体实施例方式本专利技术的金属芯焊丝不受下述实例的限制，任何在本专利技术的权力要求保护的范围内的改进和变化都在本专利技术的保护范围之内。选用16 8X0. 6^0. 3 (宽度为8 16mm，厚度为O. 3^0. 6mm)的低碳钢钢带为金属芯焊丝外皮，现将其轧成U形。金属铬粉末，金属镍粉末，金属电解锰粉末，45硅铁粉末，钛铁粉末，金属锌粉末，锆硅铁粉末，金属铁粉等配置成药粉，所取粉末的粒度为4(Γ120目。将所取的各种粉末放入混粉机内混合40分钟，然后将混合粉末加入U形碳钢带槽中，填充率为26-38%，将U形槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为2.4、2. 26、1. 96、1.83、1. 73、1. 6、1. 5、1. 41、1. 34、1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低六价铬308奥氏体不锈钢金属芯焊丝，其特征在于，焊丝中外皮为低碳钢钢带，焊丝中金属芯化学成分质量百分比如下：C：0.03~0.065wt.%；?Cr：48~60?wt.%；Ni：24~32wt.%；Mn：4~7wt.%；Si：0.66~4wt.%；Ti：0.5~1.5wt.%；Zn：0.5~1.5wt.%；Zr：0.5~1.5wt.%；Fe：余量；填充率为：26~38%。
【技术特征摘要】
1.一种低六价铬308奥氏体不锈钢金属芯焊丝，其特征在于，焊丝中外皮为低碳钢钢带，焊丝中金属芯化学成分质量百分比如下C:0.03 0.065wt.%; Cr :48 60 wt. % ； N1:24 32wt. % ；Mn :4 7wt. % ；S1:0. 66 4wt. % ；T1:0. 5 1. 5wt. % ；Zn :0. 5 1. 5wt. % ；Zr 0.5 1. 5wt. % ；Fe :余量；填充率为26 38%。2.按照权利要求1所述的焊丝，其特征在于，焊丝中金属芯化学成分质量百分比如下 C 0. 03 O. 065wt. % ；Cr :52 58wt. % ；N1:26 30wt. % ；Mn :4 6wt. % ；Si 0. 66 1. 5wt. % ；Ti 0.5 lwt. % ；Zn 0. 5 lwt. % ；Zr :0. 5 I wt. % ；Fe :余量。3.按照权利要求1所述的焊丝，其特征在于，所述的金属芯焊丝粉末包括金属铬...
【专利技术属性】
技术研发人员：栗卓新，高丽脂，李国栋，李辉，李红，白建涛，焦俊，马司鸣，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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