CN106514061A - 低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝及其制备方法。药芯按质量百分比由以下组分组成：氟化钡：4~8%；氟化锂：2~4%；碳酸钡：5~11%；冰晶石：3~6%；钾长石：2~10%；金红石：5~15%；锆英砂：2~5%；电解锰：3~6%；硅铁：1~3%；Al‑Mg合金：2~4%；金属铬：18~25%；金属镍：8~11%；余量为铁粉。公开了其制备方法，将氟化钡，氟化锂，碳酸钡，钾长石，金红石，锆英砂混合后烧结，碾碎后过筛；将其与金属铬，镍，电解锰，硅铁，铝镁合金，冰晶石，铁粉混合后烘干，将304L钢带轧制成U型槽，经拉拔减径然后装盘即可。本发明应用于焊丝领域。

Description

低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝及其制备方法, 能够得到奥氏体不锈钢焊缝组织，况且其含碳量低，焊接接头具有优良的力学性能和耐蚀性能。

背景技术：

由于中国经济的飞速发展，我国已经成为世界不锈钢消耗大国，随着不锈钢用量的增长，不锈钢焊材的消耗量也逐年增长。不锈钢自保护药芯焊丝由于其焊接时无需气瓶等辅助设备，焊接操作方便，生产效率高等优点，因而近年来得到快速发展。

不锈钢材料多应用于耐热，耐蚀，耐磨等环境，因此需要添加大量合金元素，在提高使用性能的同时也增加了脱渣的难度，所以要求自保护药芯焊丝的保护渣系要有更好的保护性能和脱渣性能。

发明内容：

本发明的目的是提供一种低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝及其制备方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，药芯成分包括：4~8份的氟化钡，2~4份的氟化锂，5~11份的碳酸钡，3~6份的冰晶石，2~10份的钾长石，5~15份的金红石，2~5份的锆英砂，3~6份的电解锰，1~3份的硅铁，2~4份的Al-Mg合金，18~25份的金属铬，8~ 11份的金属镍，5~10份的还原铁粉。

所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，所述的药芯成分重量份数比为：4份的氟化钡，2份的氟化锂，5份的碳酸钡，3份的冰晶石，2份的钾长石，5份的金红石，2份的锆英砂，2份的电解锰，1份的硅铁，2份的Al-Mg合金，18份的金属铬，8份的金属镍，5份的还原铁粉。

所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，所述的药芯成分重量份数比为：8份的氟化钡，4份的氟化锂，11份的碳酸钡，6份的冰晶石，10份的钾长石，15份的金红石，5份的锆英砂，6份的电解锰，3份的硅铁，4份的Al-Mg合金，25份的金属铬，11份的金属镍，10份的还原铁粉。

所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，所述的药芯成分重量份数比为：6份的氟化钡，3份的氟化锂，8份的碳酸钡，5份的冰晶石，6份的钾长石，10份的金红石，3份的锆英砂，4份的电解锰，2份的硅铁，3份的Al-Mg合金，22份的金属铬，10份的金属镍，9份的还原铁粉。

所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，钢带成分为304L，钢带的厚度×宽度为0.4mm×10mm。

所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，焊丝直径为1.6mm，所述的焊丝中的药芯填充率为21~24%。

所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝的制备方法，该方法包括如下步骤:

步骤1，按质量百分比分别称取氟化钡：4~8%；氟化锂：2~4%；碳酸钡：5~11%；冰晶石：3~6%；钾长石：2~10%；金红石：5~15%；锆英砂：2~5%；Al-Mg合金：2~4%；金属铬：18~25%；金属镍：8~11%；金属锰：3~6%；硅铁：1~3%；还原铁粉：5~10%。以上组分质量百分比之和为100%。

步骤2，将步骤1称取的氟化钡，氟化锂，碳酸钡，钾长石，金红石，锆英砂充分混合，混合之后放置在加热炉中进行烧结出炉后过筛，筛选粒度＜80目。

步骤3，将步骤1所称的冰晶石放入加热炉中进行250℃烘焙，烘焙完与步骤1称得的金属铬、金属镍、电解锰、硅铁、铝镁合金、还原铁粉以及步骤2制得的混合粉充分混合，混合后放入烘干炉中100摄氏度1小时烘干，得到药芯粉末。

步骤4，将304L钢带放置在放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U形槽中添加步骤3得到的药粉，测得装填系数为21%~23%，由成型轧辊轧制成O形的半成品焊丝，然后拉拔减径至1.6mm的细丝，最后缠绕成盘。

所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝的制备方法，，步骤2中烧结温度为650~700℃，时间为30min~1h。

本发明的有益效果：

1.本发明药芯焊丝能够得到奥氏体不锈钢焊缝组织，焊缝接头具有优良的力学性能与耐蚀性能，实现了308奥氏体不锈钢的焊接。

该药芯焊丝施焊时不需外加保护气体，可实现自保护焊接，焊丝具有脱渣性好，力学性能优良的特点。

具体实施方式：

实施例1：

外皮材料为304L低碳不锈钢钢带，其中杂质元素（w%）P≤0.019%，S≤0.001%。

实施例2：

选用厚度为0.41mm宽度为9.8mm的304L不锈钢钢带，分别称取氟化钡50g，氟化锂25g，碳酸钡100g，钾长石100g，金红石150g，锆英砂46g，冰晶石41g， Al-Mg合金38g，铬粉200g，镍粉90g，电解锰40g，硅铁20g，还原铁粉100g。

实施例3：

将称好的氟化钡、氟化锂、碳酸钡、钾长石、金红石、锆英砂混合后放入加热炉中烧结，烧结温度为680℃、40min，将所称的冰晶石放入加热炉中进行250℃烘焙，烘焙完称得的金属铬、金属镍、电解锰、硅铁、铝镁合金、还原铁粉以及制得的混合粉充分混合，混合后放入烘干炉中100摄氏度1小时烘干，得到药芯粉末。

实施例4：

将304L钢带放置在放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U形槽中添加步骤3得到的药粉，控制装填系数为22%，由成型轧辊轧制成O形的半成品焊丝，然后拉拔减径至1.6mm的细丝，最后缠绕成盘。

实施例5：

选用厚度为0.41mm宽度为9.8mm的304L不锈钢钢带，分别称取氟化钡50g，氟化锂25g，碳酸钡50g，钾长石50g，金红石145g，锆英砂50g，冰晶石45g， Al-Mg合金38g，铬粉200g，镍粉90g，电解锰40g，硅铁20g，还原铁粉200g。

实施例6：

将称好的氟化钡、氟化锂、碳酸钡、钾长石、金红石、锆英砂混合后放入加热炉中烧结，烧结温度为700℃、30min，将所称的冰晶石放入加热炉中进行250℃烘焙，烘焙完称得的金属铬、金属镍、电解锰、硅铁、铝镁合金、还原铁粉以及制得的混合粉充分混合，混合后放入烘干炉中100摄氏度1小时烘干，得到药芯粉末。

实施例7：

将304L钢带放置在放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U形槽中添加步骤3得到的药粉，控制装填系数为24%，由成型轧辊轧制成O形的半成品焊丝，然后拉拔减径至1.6mm的细丝，最后缠绕成盘。

实施例8：

选用厚度为0.41mm宽度为9.8mm的304L不锈钢钢带，分别称取氟化钡40g，氟化锂20g，碳酸钡75g，钾长石75g，金红石150g，锆英砂46g，冰晶石41g， Al-Mg合金38g，铬粉200g，镍粉90g，电解锰40g，硅铁20g，还原铁粉165g。

实施例9：

将称好的氟化钡、氟化锂、碳酸钡、钾长石、金红石、锆英砂混合后放入加热炉中烧结，烧结温度为650℃、50min，将所称的冰晶石放入加热炉中进行250℃烘焙，烘焙完称得的金属铬、金属镍、电解锰、硅铁、铝镁合金、还原铁粉以及制得的混合粉充分混合，混合后放入烘干炉中100摄氏度1小时烘干，得到药芯粉末。

实施例10：

将304L钢带放置在放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U形槽中添加步骤3得到的药粉，控制装填系数为23%，由成型轧辊轧制成O形的半成品焊丝，然后拉拔减径至1.6mm的细丝，最后缠绕成盘。

Claims (8)

1.一种低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，其特征是：药芯成分包括：4~8份的氟化钡，2~4份的氟化锂，5~11份的碳酸钡，3~6份的冰晶石，2~10份的钾长石，5~15份的金红石，2~5份的锆英砂，3~6份的电解锰，1~3份的硅铁，2~4份的Al-Mg合金，18~25份的金属铬，8~ 11份的金属镍，5~10份的还原铁粉，所述的电解锰与所述的硅铁的质量比为2:1，所述的氟化钡和所述的氟化锂的质量比为2:1。

2.根据权利要求1所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，其特征是：所述的药芯成分重量份数比为：4份的氟化钡，2份的氟化锂，5份的碳酸钡，3份的冰晶石，2份的钾长石，5份的金红石，2份的锆英砂，2份的电解锰，1份的硅铁，2份的Al-Mg合金，18份的金属铬，8份的金属镍，5份的还原铁粉。

3.根据权利要求1或2所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，其特征是：所述的药芯成分重量份数比为：8份的氟化钡，4份的氟化锂，11份的碳酸钡，6份的冰晶石，10份的钾长石，15份的金红石，5份的锆英砂，6份的电解锰，3份的硅铁，4份的Al-Mg合金，25份的金属铬，11份的金属镍，10份的还原铁粉。

4.根据权利要求1或2或3所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，其特征是：所述的药芯成分重量份数比为：6份的氟化钡，3份的氟化锂，8份的碳酸钡，5份的冰晶石，6份的钾长石，10份的金红石，3份的锆英砂，4份的电解锰，2份的硅铁，3份的Al-Mg合金，22份的金属铬，10份的金属镍，9份的还原铁粉。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，其特征是：钢带成分为304L，钢带的厚度×宽度为0.4mm×10mm。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，其特征是：焊丝直径为1.6mm，所述的焊丝中的药芯填充率为21~24%。

7.一种权利要求1—6之一所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝的制备方法，其特征是：该方法包括如下步骤:

步骤1，按质量百分比分别称取氟化钡：4~8%；氟化锂：2~4%；碳酸钡：5~11%；冰晶石：3~6%；钾长石：2~10%；金红石：5~15%；锆英砂：2~5%；Al-Mg合金：2~4%；金属铬：18~25%；金属镍：8~11%；金属锰：3~6%；硅铁：1~3%；还原铁粉：5~10%。以上组分质量百分比之和为100%。

步骤2，将步骤1称取的氟化钡，氟化锂，碳酸钡，钾长石，金红石，锆英砂充分混合，混合之后放置在加热炉中进行烧结出炉后过筛，筛选粒度＜80目。

步骤3，将步骤1所称的冰晶石放入加热炉中进行250℃烘焙，烘焙完与步骤1称得的金属铬、金属镍、电解锰、硅铁、铝镁合金、还原铁粉以及步骤2制得的混合粉充分混合，混合后放入烘干炉中100摄氏度1小时烘干，得到药芯粉末。

步骤4，将304L钢带放置在放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U形槽中添加步骤3得到的药粉，测得装填系数为21%~23%，由成型轧辊轧制成O形的半成品焊丝，然后拉拔减径至1.6mm的细丝，最后缠绕成盘。

8.根据权利要求7所述的低碳奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝的制备方法，其特征是：步骤2中烧结温度为650~700℃，时间为30min~1h。