本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，本發(fā)明還涉及該焊絲的制備方法。

背景技術(shù)：

ph13-8mo不銹鋼屬于高強(qiáng)鋼的一種，屬于馬氏體時(shí)效不銹鋼，主要由8％的ni、2％的mo、13％的cr組成，具備高的耐腐蝕特性，逐步代替沉淀硬化不銹鋼作為高強(qiáng)度不銹鋼。ph13-8mo不銹鋼在完全硬化狀態(tài)時(shí)，具有最佳耐蝕性，也有最好的耐硫化物應(yīng)力腐蝕破裂性能；不僅具有高的強(qiáng)度，還同時(shí)具備優(yōu)良的斷裂韌性，橫向力學(xué)性能和耐應(yīng)力腐蝕性能，綜合性能優(yōu)良，被廣泛用于宇航、核反應(yīng)堆和石油化工等領(lǐng)域。

ph13-8mo馬氏體時(shí)效不銹鋼通過(guò)熱處理：(1)固溶處理：將鋼加熱到ac3以上50℃左右(此時(shí)所有析出相溶解且晶粒又不劇烈長(zhǎng)大)，然后空冷，獲得均勻、細(xì)小的板條狀馬氏體組織；在此狀態(tài)鋼的硬度較低，可進(jìn)行各種冷變形、焊接及切削加工；(2)時(shí)效處理：可分為最高強(qiáng)化的時(shí)效處理和過(guò)時(shí)效處理；時(shí)效處理溫度一般為480℃左右，時(shí)效時(shí)間約3小時(shí)，此時(shí)可使鋼得到最好的強(qiáng)韌性配合，強(qiáng)度較高；過(guò)時(shí)效處理溫度高于最強(qiáng)時(shí)效處理溫度，此時(shí)強(qiáng)度稍低但具有較高的韌性。

ph13-8mo不銹鋼一般用在航空航天、核電等領(lǐng)域，質(zhì)量要求高，在焊接時(shí)盡量的要避免焊接缺陷，選用氬氣或者混合氣體作為保護(hù)氣體，避免焊接飛濺、打磨處理，目前鮮有與ph13-8mo不銹鋼匹配的焊絲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，用于ph13-8mo馬氏體時(shí)效不銹鋼的焊接，焊接飛濺小、焊后無(wú)需清理，得到的焊縫具有高耐蝕性能和良好的力學(xué)性能。

本發(fā)明還提供了上述焊絲的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，由外皮和藥芯組成，藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分組成：

金屬鉻5％-10％，金屬鎳6％-12％，金屬鉬20％-25％，電解鋁7％～12％，硅鐵10％-15％，硼粉和稀土各2％～5％，其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

藥芯的填充率為20％-28％。

外皮材料為304不銹鋼鋼帶。

本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是，一種ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、按質(zhì)量百分比分別稱取如下原料：

金屬鉻5％-10％，金屬鎳6％-12％，金屬鉬20％-25％，電解鋁7％～12％，硅鐵10％-15％，硼粉和稀土各2％～5％，其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；其中，稱取的所有原料都為粉末狀；

步驟2、將步驟1中稱取的所有原料粉末混合均勻后烘干，得到藥芯粉末；

步驟3、稱取外皮，將外皮置于焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，將外皮軋制成u型槽，然后向u型槽中添加經(jīng)步驟2得到的藥芯粉末，再通過(guò)成型機(jī)將u型槽外皮閉合、拉拔，得到藥芯焊絲半成品；

步驟4、用拉絲機(jī)將步驟3制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝，最終得到ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲。

步驟2中：烘干溫度為200℃-300℃，烘干時(shí)間為2h-3h。

步驟3中：外皮材料為304不銹鋼鋼帶。

步驟3中：藥芯的填充率為20％-28％。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，選用金屬型藥芯焊絲，較其它的礦物渣和自保護(hù)藥芯焊絲，具有飛濺小，焊后無(wú)需清理，適合用于要求高的焊接要求，焊縫表面光潔，無(wú)氣孔無(wú)夾渣，可連續(xù)施焊；

2.焊接得到的焊縫成型美觀，具有很好的焊接工藝性，能夠得到馬氏體時(shí)效不銹鋼焊縫組織，焊接接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性；

3.本發(fā)明ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲的制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，適用于自動(dòng)焊機(jī)，具有較高的生產(chǎn)效率。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，由外皮和藥芯組成，藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分組成：

金屬鉻5％-10％，金屬鎳6％-12％，金屬鉬20％-25％，電解鋁7％～12％，硅鐵10％-15％，硼粉和稀土各2％～5％，其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。

其中，藥芯中各組分的作用：

金屬鉬、鉻，硅鐵，具有鐵素體化的作用，鋁具有促進(jìn)針狀鐵素體的形，使焊縫中有生成鐵素體的趨勢(shì)，鎳具有奧氏體化的作用，使焊縫中有生成奧氏體的趨勢(shì)，4種金屬粉配合使用，從而使得奧氏體與鐵素體在焊縫中成一定比例；

金屬鉻對(duì)強(qiáng)度的提高有一定的作用，可以使鋼在具有氧化性的介質(zhì)中產(chǎn)生一種與基體組織牢固結(jié)合的鉻鐵氧化物的鈍化膜；鉻對(duì)強(qiáng)度的影響表現(xiàn)為適量的鉻元素能提高焊縫金屬的強(qiáng)韌性；

硅，有一定的脫氧作用，可以美化焊縫；硅還具有抗回火軟化作用，使焊縫在后續(xù)熱處理過(guò)程中保持一定的強(qiáng)度。在焊縫金屬中也能起到一定的固溶強(qiáng)化作用，可以促進(jìn)針狀鐵素體析出，并細(xì)化晶粒；

電解鋁粉，在焊縫金屬中起到了提高焊接接頭的韌性。

優(yōu)選地，所述藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分制成：金屬鉻8％，金屬鎳8％，金屬鉬23％，電解鋁粉10％，硅鐵12％，硼粉、稀土各4％，鐵31％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；或

所述藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分制成：金屬鉻10％，金屬鎳6％，金屬鉬20％，電解鋁粉8％，硅鐵14％，硼粉、稀土各5％，鐵32％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；或

所述藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分制成：金屬鉻6％，金屬鎳8％，金屬鉬25％，電解鋁粉8％，硅鐵12％，硼粉、稀土各5％，鐵31％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；或

所述藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分制成：金屬鉻10％，金屬鎳10％，金屬鉬20％，電解鋁粉8％，硅鐵12％，硼粉、稀土各5％，鐵30％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；或

所述藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分制成：金屬鉻10％，金屬鎳12％，金屬鉬25％，電解鋁粉12％，硅鐵15％，硼粉、稀土各5％，鐵16％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；

藥芯的填充率為20％-28％；

外皮材料為304不銹鋼鋼帶；

本發(fā)明ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、按質(zhì)量百分比分別稱取如下原料：

金屬鉻5％-10％，金屬鎳6％-12％，金屬鉬20％-25％，電解鋁7％～12％，硅鐵10％-15％，硼粉和稀土各2％～5％，其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；

其中，稱取的所有原料都為粉末狀；

步驟2、將步驟1中稱取的所有原料粉末混合均勻后烘干，烘干溫度為200℃-300℃，烘干時(shí)間為2h-3h，得到藥芯粉末；

步驟3、稱取304不銹鋼鋼帶外皮，將外皮置于焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，將外皮軋制成u型槽，然后向u型槽中添加經(jīng)步驟2得到的藥芯粉末，藥芯的填充率為20％-28％，再通過(guò)成型機(jī)將u型槽外皮閉合、拉拔，得到藥芯焊絲半成品；

步驟4、用拉絲機(jī)將步驟3制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝，最終得到ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲；

一般，將藥芯焊絲的直徑拉拔至1.2mm-2.0mm；

其中，稀土主要成分為氧化鈰。

實(shí)施例1

制備ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲：

步驟1，稱取金屬鉻8g，金屬鎳8g，金屬鉬23g，電解鋁粉10g，硅鐵12g，硼粉和稀土各4g，鐵31g；

上述原料均為粉末狀；

步驟2，將步驟1中稱取的所有原料粉末混合均勻后烘干，烘干溫度為200℃，烘干時(shí)間為2h，得到藥芯粉末；

步驟3，稱取304不銹鋼鋼帶，其中鋼帶寬度為7mm、厚度為0.3mm，放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽，然后向u型槽中添加經(jīng)步驟2得到的藥芯粉末，，藥芯粉末的填充率控制在20％，再通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽碾壓閉合，拉拔，最終拉拔藥芯焊絲至直徑為1.2mm，得到藥芯焊絲半成品；

步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝，最終得到ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲。

采用實(shí)施例1的方法制得的ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，適用于熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)，焊接電流為170a，電壓為16v，保護(hù)氣體為ar氣體，氣體流速為15l/min。測(cè)得焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為823mpa，屈服極限為675mpa，斷面收縮率52％，沖擊功為66j。性能符合ph13-8mo馬氏體時(shí)效不銹鋼的使用要求。

實(shí)施例2

步驟1，稱取金屬鉻10g，金屬鎳6g，金屬鉬20g，電解鋁粉8g，硅鐵14g，硼粉和稀土各5g，鐵32g；

上述原料均為粉末狀；

步驟2，將步驟1中稱取的所有原料粉末混合均勻后烘干，烘干溫度為250℃，烘干時(shí)間為2.5h，得到藥芯粉末；

步驟3，稱取304不銹鋼鋼帶，其中鋼帶寬度為7mm、厚度為0.3mm，放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽，然后向u型槽中添加經(jīng)步驟2得到的藥芯粉末，藥芯粉末的填充率控制在22％，再通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽碾壓閉合，拉拔，最終拉拔藥芯焊絲至直徑為1.4mm，得到藥芯焊絲半成品；

步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝，最終得到ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲。

采用實(shí)施例2的方法制得的ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，適用于熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)，焊接電流為180a，電壓為16v，保護(hù)氣體為ar氣體，氣體流速為15l/min。焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為846mpa，屈服極限為689mpa，斷面收縮率50％，沖擊功為71j。性能符合ph13-8mo馬氏體時(shí)效不銹鋼的使用要求。

實(shí)施例3

步驟1，稱取金屬鉻6g，金屬鎳8g，金屬鉬25g，電解鋁粉8g，硅鐵12g，硼粉和稀土各5g，鐵31g；

上述原料均為粉末狀；

步驟2，將步驟1中稱取的所有原料粉末混合均勻后烘干，烘干溫度為300℃，烘干時(shí)間為3h，得到藥芯粉末；

步驟3，稱取304不銹鋼鋼帶，其中鋼帶寬度為7mm、厚度為0.3mm，放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽，然后向u型槽中添加經(jīng)步驟2得到的藥芯粉末，藥芯粉末的填充率控制在24％，再通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽碾壓閉合，拉拔，最終拉拔藥芯焊絲至直徑為1.6mm，得到藥芯焊絲半成品；

步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝，最終得到ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲。

采用實(shí)施例3的方法制得的ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，適用于熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)，焊接電流為190a，電壓為17v，保護(hù)氣體為ar氣體，氣體流速為15l/min。焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為799mpa，屈服極限為633mpa，斷面收縮率49％，沖擊功為68j。性能符合ph13-8mo馬氏體時(shí)效不銹鋼的使用要求。

實(shí)施例4

步驟1，稱取金屬鉻10g，金屬鎳10g，金屬鉬20g，電解鋁粉8g，硅鐵12g，硼粉和稀土各5g，鐵30g；

上述原料均為粉末狀；

步驟2，將步驟1中稱取的所有原料粉末混合均勻后烘干，烘干溫度為200℃，烘干時(shí)間為3h，得到藥芯粉末；

步驟3，稱取304不銹鋼鋼帶，其中鋼帶寬度為7mm、厚度為0.3mm，放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽，然后向u型槽中添加經(jīng)步驟2得到的藥芯粉末，藥芯粉末的填充率控制在26％，再通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽碾壓閉合，拉拔，最終拉拔藥芯焊絲至直徑為1.8mm，得到藥芯焊絲半成品；

步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝，最終得到ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲。

采用實(shí)施例4的方法制得的ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，適用于熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)，焊接電流為200a，電壓為20v，保護(hù)氣體為ar氣體，氣體流速為15l/min。焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為857mpa，屈服極限為637mpa，斷面收縮率54％，沖擊功為65j。性能符合ph13-8mo馬氏體時(shí)效不銹鋼的使用要求。

實(shí)施例5

步驟1，稱取金屬鉻10g，金屬鎳12g，金屬鉬25g，電解鋁粉12g，硅鐵15g，硼粉和稀土各5g，鐵16g；

上述原料均為粉末狀；

步驟2，將步驟1中稱取的所有原料粉末混合均勻后烘干，烘干溫度為200℃，烘干時(shí)間為2.5h，得到藥芯粉末；

步驟3，稱取304不銹鋼鋼帶，其中鋼帶寬度為7mm、厚度為0.3mm，放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽，然后向u型槽中添加經(jīng)步驟2得到的藥芯粉末，藥芯粉末的填充率控制在28％，再通過(guò)成型機(jī)將碳鋼鋼帶軋制成u型槽碾壓閉合，拉拔，最終拉拔藥芯焊絲至直徑為2.0mm，得到藥芯焊絲半成品；

步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備得到的藥芯焊絲半成品拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝，最終得到ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲。

采用實(shí)施例3的方法制得的ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，適用于熔化極氣體保護(hù)焊(gmaw)，焊接電流為190a，電壓為18v，保護(hù)氣體為ar氣體，氣體流速為15l/min。焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為789mpa，屈服極限為614mpa，斷面收縮率53％，沖擊功為69j。性能符合ph13-8mo馬氏體時(shí)效不銹鋼的使用要求。

本發(fā)明ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲，由外皮和藥芯組成，外皮材料為304不銹鋼鋼帶；金屬型藥芯焊絲，較其它的礦物渣和自保護(hù)藥芯焊絲，具有飛濺小，焊后無(wú)需清理，適合用于要求高的焊接要求，焊縫表面光潔，無(wú)氣孔無(wú)夾渣，焊后無(wú)需清理，可連續(xù)施焊；焊接得到的焊縫成型美觀，具有很好的焊接工藝性，能夠得到馬氏體時(shí)效不銹鋼焊縫組織，焊接接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性；

本發(fā)明還提供了上述ph13-8mo不銹鋼用金屬型焊絲的制備方法，將金屬鉻，金屬鎳，金屬鉬，電解鋁粉，硅鐵，硼粉，稀土和鐵粉混合后烘干得到藥芯；將藥芯添加到碳鋼鋼帶軋制成的u型槽、碾壓閉合、拉拔、拉直，盤(pán)成圓盤(pán)，密封包裝即可得到，制備方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。