一種奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及焊絲，特別是一種奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲。
【背景技術】
[0002] 不銹鋼以其優(yōu)良的耐腐蝕性能得到了廣泛應用。根據(jù)顯微組織不同，不銹鋼可分 為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀析出強化不銹鋼。其中 奧氏體不銹鋼的應用最為廣泛，最為典型的奧氏體不銹鋼18wt% Cr和8wt% Ni的不銹鋼。 焊接是生產(chǎn)不銹鋼產(chǎn)品的重要加工方法。
[0003] 藥芯焊絲是今年來迅速發(fā)展的一種新型焊接材料，是目前焊接材料中技術含量最 高的產(chǎn)品。目前國內(nèi)藥芯焊絲品種主要分為酸性藥芯焊絲和堿性藥性焊絲。市場上銷售的 不銹鋼藥芯焊絲大多數(shù)為酸性。和酸性藥芯焊絲相比，堿性焊接材料具有低氫、高韌性、高 抗裂性和優(yōu)異的力學性能等優(yōu)點，因此重要零件的焊接一般首選堿性焊材。但是堿性藥芯 焊絲在全位置焊接時，易造成焊道熔融下墜，僅適合平焊位置焊接。
[0004] 現(xiàn)有堿性藥芯焊絲用藥芯粉都是由礦物粉和合金粉組成，其中的礦物粉要加入大 理石，氧化鎂等堿性物質(zhì)。該類藥芯焊絲有許多缺點：如，熔滴呈粗顆粒過渡，不能實現(xiàn)準噴 射過渡，施焊過程中飛濺大；當氧化鎂加入過多會使焊縫變窄和焊道通常呈凸型。并且由于 渣的流動性太大，而不易實現(xiàn)全位置焊接。實際生產(chǎn)中為了保證焊接質(zhì)量，通常會減少大理 石加入量，但這樣將同時降低渣的堿性，使焊縫抗裂性差。上述弱點嚴重影響了堿性藥芯焊 絲發(fā)展和應用。
[0005] 鋼渣是一種工業(yè)固體廢物。煉鋼排出的渣，依爐型分為轉(zhuǎn)爐渣、平爐渣、電爐渣。排 出量約為粗鋼產(chǎn)量的15%_20%。目前鋼渣的利用率僅約10%，大部分鋼渣作為廢物拋棄，占 用土地，污染環(huán)境，能否合理利用鋼渣將關系到我國鋼鐵工業(yè)的健康發(fā)展。鋼渣主要由CaO、 Si02、MgO、A1203、Fe20 3、MnO等氧化物及其復合化合物組成，其熔點相對純大理石(主要成分 為CaC03)、氧化鎂等氧化物的熔點更低。中國專利申請201210101538. 2公開了"一種以高 鈦渣為藥粉主要原料制備的藥芯焊絲"，該項發(fā)明仍屬于酸性藥芯范疇，以高鈦渣取代鈦型 藥芯焊絲中的金紅石，達到降低藥芯焊絲生產(chǎn)成本的目的。奧氏體不銹鋼焊絲在焊接時易 產(chǎn)生脫碳和敏化，從而降低其耐腐蝕性能。因此以鋼渣做為一種藥芯焊絲的主要組分，研宄 開發(fā)一種飛濺小、煙塵少、焊縫成型好、易于脫渣、耐腐蝕性強的奧氏體不銹鋼焊接用堿性 藥芯焊絲成為希望解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種奧氏體不銹 鋼焊接用堿性藥芯焊絲，可有效解決奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲的問題。
[0007] 本發(fā)明解決技術方案是，本發(fā)明堿性藥芯焊絲是采用304低碳不銹鋼帶包覆藥芯 粉制成，藥芯粉占焊絲總質(zhì)量的20。/『26%，所述的藥芯是由重量百分比計的：鋼渣18。/『25%、 螢石12%~20%、金紅石4%~10%、冰晶石1%~3%、鋁鎂合金1%~3%、鉻粉22%~26%、電解錳 5%~10%、鎳粉 6%~10%、鈦粉 0. 4%-l. 0%、鈮粉 0. 3%-0. 6%、鋯英砂 1%~5%、鉀長石 1%~4%、穩(wěn)弧 劑1%~5%和余量為鐵粉，球磨，混合均勻制成； 所述的鋼渣是煉鋼排出的渣，是工業(yè)廢棄物，其成分包括有SiO2 I. 5%~3. 0%、Al2O344%~46· 5%、MgO 7%~10%、CaO 42%~45%、FeO 0· 5%~1· 5%、MnO 1. 0%~1· 5%、S 彡 0· 03% 和 P2O5^ 〇· 06% ; 所述的穩(wěn)弧劑是由重量百分比計的K2O 32%和TiO2 68%混合均勻組成； 所述螢石成分為CaF2S 96%，S、P 0. 01%，余量為雜質(zhì)； 所述金紅石成分為TiO2:彡96%，S、P :〈0. 03%，余量為雜質(zhì)； 所述冰晶石為工業(yè)一級； 所述鋁鎂合金粉中含Al為49. 66%，，活性金屬Al+Mg>98% ; 所述鉻粉純度為Cr>99. 5% 所述電解錳粉純度為Mn>99. 5% ; 所述鎳粉純度為Ni :彡99. 5% ; 所述鈦粉純度為Ti多97% ; 所述鈮粉純度為Nb多97% 所述的藥芯粉末顆粒的粒度為70目篩通過率100%，大于180目篩通過率〈20% ; 所述的鋼帶厚度為〇. 25-0. 40mm，寬度為8-10 mm的304L不銹鋼鋼帶，材質(zhì)化學成分 為：C:彡 0.03%, Si :0.3-0. 6%, Μη:0· 8-1. 5%, Cr: 18-20%, Ni :8-11%, S，P:彡 0.02%;抗拉強 度：>520MPa，伸長率 >40%。
[0008] 所述的焊絲直徑為Φ L 2-1. 6 mm ; 所述藥芯焊絲使用過程中采用CO2氣體保護，CO2氣體純度為>99. 5%。
[0009] 所述的藥芯焊絲在CO2氣體保護下，在抗拉強度為550MPa級奧氏體不銹鋼的焊接 中的應用。
[0010] 本發(fā)明制備方法簡單，原材料豐富，成本低，使用效果好，廢物利用，減少環(huán)境污 染，經(jīng)濟和社會效益巨大。
【具體實施方式】
[0011] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細說明。
[0012] 本發(fā)明在具體實施中，可由以下實施例給出。
[0013] 實施例1 本發(fā)明奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲在具體實施中，該藥芯焊絲是由低碳不銹鋼 帶和藥芯構(gòu)成，首先選用寬度為8mm，厚度為0. 4mm的304低碳不銹鋼帶，通過成型機壓制 成U型；然后將藥芯填充到U型槽中，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的23% ;再將U型槽開口處合口 形成0型，從而使藥芯包裹其中，經(jīng)拉絲機逐道拉拔、減徑，得到Φ I. 6mm的焊絲，即本發(fā)明 的奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲； 所述的藥芯是由重量百分比計的：鋼渣18%、螢石16%、金紅石8%、冰晶石1. 5%、鋁鎂合 金2%、電解錳粉6%、鎳粉6%、鉻粉25%、鈦粉0. 4%、鈮鐵粉0. 5%、鋯英砂3. 5%、鉀長石1. 5%、 穩(wěn)弧劑2%和余量為鐵粉，粉碎，混合均勻組成。
[0014] 實施例2 本發(fā)明奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲在具體實施中，該藥芯焊絲是由低碳不銹鋼 帶和藥芯構(gòu)成，首先選用寬度為l〇mm，厚度為0. 25mm的304低碳不銹鋼帶，通過成型機壓制 成U型；然后將藥芯填充到U型槽中，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的26% ;再將U型槽開口處合口 形成O型，從而使藥芯包裹其中，經(jīng)拉絲機逐道拉拔、減徑，得到Φ I. 2mm的焊絲，即本發(fā)明 的奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲； 所述的藥芯是由重量百分比計的：鋼渣19%、螢石12%、金紅石7%、冰晶石3%、鋁鎂合金 2%、電解錳粉6%、鎳粉7%、鉻粉25%、鈦粉0. 5%、鈮粉0. 4%、鋯英砂5%、鉀長石2%、穩(wěn)弧劑3% 和余量為鐵粉，粉碎，混合均勻組成。
[0015] 實施例3 本發(fā)明奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲在具體實施中，該藥芯焊絲是由低碳不銹鋼 帶和藥芯構(gòu)成，首先選用寬度為9mm，厚度為0· 3mm的304低碳不銹鋼帶，通過成型機壓制 成U型；然后將藥芯填充到U型槽中，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的25% ;再將U型槽開口處合口 形成O型，從而使藥芯包裹其中，經(jīng)拉絲機逐道拉拔、減徑，得到Φ I. 6mm的焊絲，即本發(fā)明 的奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲； 所述的藥芯是由重量百分比計的：鋼渣20%、螢石18%、金紅石5%、冰晶石2%、鋁鎂合金 2%、電解錳粉5%、鎳粉8%、鉻粉23%、鈦粉0. 7%、鈮粉0. 6%、鋯英砂3%、鉀長石2%、穩(wěn)弧劑4% 和余量為鐵粉，粉碎，混合均勻組成。
[0016] 實施例4 本發(fā)明奧氏體不銹鋼焊接用堿性藥芯焊絲在具體實施中，該藥芯焊絲是由低碳不銹鋼 帶和藥芯構(gòu)成，首先選用寬度為l〇mm，厚度為〇. 25mm的304低碳不銹鋼帶，通過成型機壓制 成U型；然后將藥芯填充到U型槽中，藥芯占藥芯焊絲質(zhì)量的24% ;再將U型槽開口處合口 形成O型，從而使藥芯包裹其中，經(jīng)拉絲機逐道拉拔、減徑，得到Φ I. 4mm的焊絲，即本發(fā)明