CN106271194A

CN106271194A - 节镍型双相不锈钢用药芯焊丝

Info

Publication number: CN106271194A
Application number: CN201510236226.6A
Authority: CN
Inventors: 张盘
Original assignee: Haining Ruiao Metal Technology Co Ltd
Current assignee: Haining Ruiao Metal Technology Co Ltd
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2017-01-04

Abstract

本发明公开了一种低成本节镍型双相不锈钢用药芯焊丝，由金属外皮包裹芯部药粉、经卷制拉拔制成，焊丝的药粉填充率为12-25%；以重量百分比计，外皮材料含有C:≤0.04%，Cr:16-19%，Ni:3-6%，Cu:0.8-2%，N:0.2-0.4%，及不可避免杂质；以重量百分比计，芯部药粉含有20-35%金红石，7-15%长石，5-12%石英砂，5-15%冰晶石，1-5%钼铁，余量为铁粉。

Description

节镍型双相不锈钢用药芯焊丝

技术领域

本发明涉及一种双相不锈钢用药芯焊丝，特别涉及一种节镍型双相不锈钢专用药芯焊丝。

背景技术

以2205（UNS S32205）为代表的双相不锈钢，以其优异的耐腐蚀性能和高强度，在化学容器、油井、LNG船、海水淡化设备、车辆制造等领域得到了广泛应用。其成分体系Cr(21-23%)-Ni(4.5-6%)-Mo(2.5-3.5%)-N(0.1-0.22%)为主，其耐点蚀性能优于传统奥氏体不锈钢304L和316L。

现有双相不锈钢的埋弧焊接技术中，JP4672177等提供了实芯焊丝和焊剂组合，实芯焊丝至少包含20%Cr，4.5%Ni，2.5%Mo和0.1%N等元素。

目前，节镍型双相不锈钢仍沿用2205配套焊材，节镍型双相不锈钢专用焊材报道不多。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种节镍型双相不锈钢专用药芯焊丝，以进一步降低制造成本，扩大工业应用。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

药芯焊丝由金属外皮和内部芯料卷制而成。

药粉填充率为12-25%，焊丝横截面上外皮面积比例50-80%；以重量百分比计，外皮材料含有C:≤0.04%，Cr:16-19%，Ni:3-6%，Cu:0.8-2%，N:0.2-0.3%，及不可避免杂质；以重量百分比计，芯部药粉含有20-35%金红石，7-15%长石，5-12%石英砂，5-15%冰晶石，1-5%钼铁，余量为铁粉。

C元素，容易与Cr, Mo等元素形成碳化物，从而影响焊缝金属中的塑形和韧性，因此需控制在0.04%以下。

Cr：是提高抗点蚀腐蚀能力的重要元素，同时也需要平衡焊缝金属中的相转变和两相组织比例。当其含量过多或过少时，会引起焊缝金属中铁素体比例过多或过少，从而影响力学性能和腐蚀性能。

Ni：是稳定奥氏体元素，同时也有利于腐蚀性能提高。降低其含量可有效节省成本，但仍需要一定量的加入来平衡焊缝金属的相转变和组织控制，优选含量是3-6%。

Cu：与Ni都是稳定奥氏体元素，由于是成本低廉，可部分取代Ni来平衡Cr在焊缝金属中的相转变和组织控制的作用；同时Cu也能提高抗腐蚀能力。

N：与Cr都是提高抗点蚀能力最重要的元素，考虑到焊接过程的损失，其优选含量0.2-0.4%。

金红石：可稳定电弧、改善焊道形状。含量低于20%，其对电弧作用不明显；当含量超过35%时，会降低焊道流动性、恶化成型性能。因此，优选含量是20-35%。

长石：对焊接电弧、焊接熔渣等有改善作用，当其含量低于7%时，效果不明显；当其含量超过15%时，虽然焊接电弧稳定性得到了改善，但是会使得焊接熔池熔渣中产生较多的尖晶石，从而恶化焊道脱渣性能，也不利于焊道表面质量改善。因此，优选含量是7-15%。

石英砂：一方面稳定电弧，另一方面改善焊接熔池熔渣流动性、提高脱渣性能。当含量低于5%时，效果不明显；但含量超过12%时，熔渣流动性反而降低，不利于脱渣、影响焊接工艺性能。因此，优选含量是5-12%。

冰晶石：一方面可以净化焊接熔池、并去除焊缝中的扩散氢，另一方面可改善熔渣结构，形成易于去除的渣层。当含量低于5%时，其对焊接熔池净化效果不明显；当含量超过15%时，由于会形成较大的氟蒸汽，从而破坏焊接电弧稳定性，同时也会失去对焊接熔渣结构的改善作用。因此，优选含量是5-15%。

钼铁：是为补充Cr降低给抗点蚀能力带来的损失。由公式PI=Cr+3.3Mo+16N可知，添加足量的Cr, Mo和N是保证焊缝金属具备足够抗点蚀能力（PI）的关键。考虑到烧损和过渡系数，优选含量是1-5%。

与现有技术相比，本发明技术的有益效果至少在于：

1. 给以1.5Ni为代表的节镍型双相不锈钢提供了一种经济型配套焊材；

2. 脱渣性能好、焊道成型优异、焊道表面质量好。

具体实施方式

以下结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

本发明提供了一种用于节镍型双相不锈钢用药芯焊丝，其由金属外皮和内部芯料卷制而成，药粉填充率为12-25%。以重量百分比计，外皮材料含有C:≤0.04%，Cr:16-19%，Ni:3-6%，Cu:0.8-2%，N:0.2-0.3%，及不可避免杂质；以重量百分比计，芯部药粉含有20-35%金红石，7-15%长石，5-12%石英砂，5-15%冰晶石，1-5%钼铁，余量为铁粉。

按上述比例配置药粉、制成焊丝，即制成本发明所述焊条。共制得实施例8个，对比例6个，其成分见表1。

利用实施例和对比例焊丝进行焊接试验，工艺性能见表2，焊缝熔敷金属力学性能见表3。

由上述结果可知，本发明节镍型药芯焊丝工艺性能优良，且力学性能满足要求。

本发明药芯焊丝不受上述实施例的限制，任何符合本发明的权利要求范围内的改进和变化都在本发明所要求的保护范围之内。

表1.实施例化学成分

表2.焊接工艺测试结果

(O:合格；×:不合格)

表3.焊接接头力学性能

(O:合格；×:不合格)

Claims

1.节镍型双相不锈钢用药芯焊丝，由金属外皮包裹芯部药粉、经卷制拉拔制成，焊丝的药粉填充率为12-25%；以重量百分比计，外皮材料含有C≤0.04%，Cr:16-19%，Ni:3-6%，Cu:0.8-2%，N:0.2-0.4%，及不可避免杂质；以重量百分比计，芯部药粉含有20-35%金红石，7-15%长石，5-12%石英砂，5-15%冰晶石，1-5%钼铁，余量为铁粉。