CN101690996A - 全位置含铌不锈钢药芯焊丝 - Google Patents

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本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种全位置含铌不锈钢的药芯焊丝，药芯成分的重量百分比为：锰：2-10％；镍：8-15％；铬：20-35％；铌铁合金：2-9％，其中铌占70-80％；二氧化钛：20-45％；氟化物：2-6％；氧化镁：0.5-8％；二氧化硅：0.5-8％；钛铁合金：5-10％，其中钛的百分含量为40-45％；Al2O3：1-8％；其余为铁粉；药芯占焊丝总重量的比例为16-30％。本发明的自保护药芯焊丝具有优异的焊缝金属的韧性和塑性，飞溅小，全位置焊接性能好，明显的改善了脱渣性能和焊缝成型性。

Description

全位置含铌不锈钢药芯焊丝
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种药芯焊丝。
背景技术
不锈钢药芯焊丝具有焊接工艺性能好、焊缝成型美观、焊接效率高、能全位置焊接以及综合成本低等优点被广泛应用，然而含铌不锈钢药芯焊丝的脱渣困难问题一直未能得到很好的解决。为了获得优异的脱渣性和全位置焊接性能，应适当添加脱氧元素，可以获得较理想的脱渣性能；添加适量的金红石可以改善全位置焊接性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术上的不足之处，提供一种脱渣容易，能适应全位置焊接的含铌不锈钢药芯焊丝。
本发明解决方案为：
一种用于全位置含铌不锈钢的药芯焊丝，其特征在于，药芯成分的重量百分比为：锰：2-10％；镍：8-15％；铬：20-35％；铌铁合金：2-9％，其中铌占70-80％；二氧化钛：20-45％；氟化物：2-6％；氧化镁：0.5-8％；二氧化硅：0.5-8％；钛铁合金：5-10％，其中钛的百分含量为40-45％；Al2O3：1-8％；其余为铁粉；药芯占焊丝总重量的比例为16-30％。
本发明制造的含铌不锈钢药芯焊丝具有优异脱渣性能，飞溅小，全位置焊接性能好，明显的改善了现有含铌不锈钢药芯焊丝脱渣性能和全位置焊接性能，并提高了抗晶间腐蚀的能力。通常用于焊接以铌或钛作稳定剂、成分相近的铬镍合金钢。主要用于化工、机械制造、食品、造船等行业。
具体实施方式
下面首先介绍本发明药芯焊丝的各组元成分设计思路：
金属锰：锰元素主要作为是过渡合金元素，并参与后期脱氧，有利于改善脱渣。用金属锰代替低碳锰能降低焊缝金属的碳含量，增加抗腐蚀性能，其在药粉中所占质量百分含量为2-10％。
金属镍：主要作用是过渡合金元素，其在药粉中中所占质量百分含量为8-15％。
金属铬：主要作用是过渡合金元素，其在药粉中所占质量百分含量为20-35％。
铌铁：主要作用是过渡合金元素，其在药粉中所占质量百分含量为2-9％，其中铌铁中的铌含量为70-80％。
钛铁：主要作用是参与先期脱氧，改善脱渣性能。其在药粉中所占质量百分含量为5-10％，其中钛铁中的钛的百分含量为40-45％。
金红石：主要成份为二氧化钛，主要作用是造渣，稳定电弧，填加适量的金红石含量能获得优异的全位置焊接性能和良好的脱渣性能，并有利于焊缝成型，其在药粉中所占质量百分含量为20-45％。
氟化物：氟化物包括氟化钠、氟化钙等物质，加入适量的氟化物能降低焊缝中H元素的含量，并调节渣的流动性。其在药粉中所占质量百分含量为2-6％。
镁砂：主要成分为MgO，主要作为造渣剂，并调节熔渣的物化性能，其在药粉中所占质量百分含量为0.5-8％。
石英砂：主要成分为SiO2，主要作为造渣剂，并调节熔渣的物化性能，其在药粉中所占质量百分含量为0.5-8％。
氧化铝：主要作为造渣剂，并调节熔渣的物化性能，其在药粉中所占质量百分含量为1-8％。
按上述比例配制药粉，用铁粉进行平衡，采用不同的填充系数和不同厚度的304不锈钢钢带制成规格不同的药芯焊丝产品，主要规格为Φ1.2mm，Φ1.6mm的药芯焊丝产品。推荐焊接参数：
焊接电流：180-260A
焊接电压：22-28V
保护气体：CO2
干伸长度：15-25mm
焊丝直径：Φ1.2mm
母材材质：1Cr18Ni9Ti
焊丝熔敷金属力学性能：
抗拉强度≥550MPa
延伸率≥27％
本发明采用304不锈钢钢带做外皮材料，其化学成分C：0.04-0.08％，Mn≤2.00，P≤0.03％，S≤0.03％，Ni：8.0-10.5％，Cr：18-20％。药粉的填充系数在16-30％之间，所制作的药芯焊丝规格为Φ1.2mm，其中的药粉成分质量百分比如下：
实例一：
Ni：10％
NaF：5％
Cr：22％
Al2O3：6％
MaO：8％
SiO2：0.5％
TiFe合金(Ti含量44％)：5％
TiO2：26％
Mn：6％
NbFe合金(Nb含量78％)：5％
Fe：6.5％
该焊丝焊接时全位置焊接性能好，电弧燃烧稳定，飞溅小，为细颗粒飞溅，焊缝成型平滑光亮，脱渣容易。抗拉强度为580MPa，延伸率为40％。
实例二：
Ni：9％
NaF：4％
Cr：20％
Al2O3：1％
MgO：2％
SiO2：5％
TiFe合金(Ti含量42％)：7％
TiO2：36％
Mn：4％
NbFe合金(Nb含量78％)：3％
Fe：9％
该焊丝焊接时全位置焊接性能好，电弧燃烧稳定，飞溅小，为细颗粒飞溅，焊缝成型平滑光亮，脱渣容易。抗拉强度为570MPa，延伸率为36％。
实例三：
Ni：11％
NaF：2％
Cr：25％
Al2O3：2％
MgO：6％
SiO2：3％
TiFe合金(Ti含量42％)：9％
TiO2：22％
Mn：7％
NbFe合金(Nb含量72％)：7％
Fe：6％
该焊丝焊接时全位置焊接性能好，电弧燃烧稳定，飞溅小，为细颗粒飞溅，焊缝成型平滑光亮，脱渣容易。抗拉强度为600MPa，延伸率为32％。
实例四：
Ni：8％
NaF：3％
Cr：32％
Al2O3：3％
MgO：0.5％
SiO2：1.5％
TiFe合金(Ti含量42％)：5％
TiO2：40％
Mn：2.5％
NbFe合金(Nb含量74％)：3.5％
Fe：1％
该焊丝焊接时全位置焊接性能好，电弧燃烧稳定，飞溅小，为细颗粒飞溅，焊缝成型平滑光亮，脱渣容易。抗拉强度为585MPa，延伸率为35％。

Claims (1)

1.一种用于全位置含铌不锈钢的药芯焊丝，其特征在于，药芯成分的重量百分比为：锰：2-10％；镍：8-15％；铬：20-35％；铌铁合金：2-9％，其中铌占70-80％；二氧化钛：20-45％；氟化物：2-6％；氧化镁：0.5-8％；二氧化硅：0.5-8％；钛铁合金：5-10％，其中钛的百分含量为40-45％；Al2O3：1-8％；其余为铁粉；药芯占焊丝总重量的比例为16-30％。
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