CN107931887A - 一种封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝及其制备方法 - Google Patents

一种封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝及其制备方法，由焊芯药粉和裹覆于焊芯药粉表面的焊带组成，焊带为10mm×0.4mm低Si、S、P的不锈钢带，焊芯药粉成分重量百分比为：大理石：5.0％‑9.0％；白云石：10.0％‑15.0％；冰晶石：2.0％‑5.0％；萤石：0‑2.0％；金红石：30.0％‑50.0％；钛酸钾钠：1.0％‑3.0％；石英：2.0％‑5.0％；长石粉：4.0％‑5.0％；微碳铬铁：6.0％‑10.0％；电解锰：3.0％‑4.0％；四氧化三铁：3.0％‑4.0％；钛铁：2.0‑5.0％；余量为铁粉。药芯药粉经预处理后，控制28％‑33％的填充率，通过药芯焊丝成型机，成型拉拔制成成品焊丝。本发明药芯焊丝，焊缝金属强韧性匹配良好，具有高强、高韧性的突出特点，适用于不锈钢板焊接后悬压，封头成型过程不开裂。

Description

一种封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝及其制备方法
技术领域
本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝及其制备方法。
背景技术
封头是石油化工、原子能到食品制药诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件。
封头是压力容器上的端盖，是压力容器的一个主要承压部件。所起的作用是密封作用。一是做成了罐形压力容器的上下底，二是管道到头了，不准备再向前延伸了，那就用一个封头在把管子用焊接的形式密封住。和封头的作用差不多的产品有盲板和管帽，不过那两种产品是可以拆卸的。而封头焊好了之后是不可以再拆卸的。与之配套的管件有压力容器、管道、法兰盘、弯头、三通、四通等产品。
封头的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行。制造厂家为了节省成本，封头不是整张钢板碾压而成。很多都是两块、三块不锈钢板通过焊接连接一块，药芯焊丝焊接具有工作效率高的特点，可以替代传统的手工焊条。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不锈钢板焊接后悬压成型过程不开裂的封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝，由焊芯药粉和裹覆于焊芯药粉表面的焊带组成，焊带为10mm×0.4mm低Si、S、P的不锈钢带，焊芯药粉占焊丝重量的28％-33％，焊芯药粉成分重量百分比为：
大理石：5.0％-9.0％；
白云石：10.0％-15.0％；
冰晶石：2.0％-5.0％；
萤石：0-2.0％；
金红石：30.0％-50.0％；
钛酸钾钠：1.0％-3.0％；
石英：2.0％-5.0％；
长石粉：4.0％-5.0％；
微碳铬铁：6.0％-10.0％；
电解锰：3.0％-4.0％；
四氧化三铁：3.0％-4.0％；
钛铁：2.0-5.0％；
余量为Fe及杂质。
按质量百分比，所述大理石中CaCO3含量≥96％，白云石中CaCO3含量≥50％、MgCO3含量≥40％，冰晶石中F含量≥55％，萤石中CaF2含量≥96％，金红石中TiO2含量≥96％，钛酸钾钠中K2O+Na2O含量≥15％，石英中SiO2含量≥98％,长石粉中SiO2含量≥63％、Al2O3含量≥16％、K2O+Na2O含量≥11％，微碳铬铁中Cr含量≥70％，电解锰中Mn含量≥99.5％，四氧化三铁中Fe3O4含量≥92％，钛铁中Ti含量≥30％。
所述焊带为ER308不锈钢带，按质量百分比，包括以下成分：
C≤0.060％；
Mn 1.50-2.50％；
Si≤0.30％；
Cr 19.50-22.00％；
Ni 9.50-11.00％；
Mo≤0.60％；
Cu≤0.50％；
S≤0.020％；
P≤0.020％；
N≤0.040％；
余量为Fe及杂质。
上述封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将按比例称取的大理石、白云石、冰晶石、萤石加入水玻璃粘结剂混合均匀，放入烧结炉中进行烧结，经碾压过筛制成90-110目混合粉；
(2)制得的混合粉与其它药粉充分混合，经1小时烘干后制成最终焊芯药粉；
(3)焊丝钢带经药芯焊丝成型机轧制成U型槽，通过焊丝送粉机构注入焊芯药粉并保持28％-33％的填充率，焊带经成型机碾压拉拔封闭U型槽，制成相应直径的药芯焊丝，经精绕下线缠轴即得成品焊丝。
所述步骤(1)中放入烧结炉中进行烧结的温度为850℃-870℃，烧结时间为1小时。
本发明的有益效果是：本发明的封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝，焊缝金属强韧性匹配良好，具有高强、高韧性的突出特点，适用于不锈钢板焊接后悬压，封头成型过程不开裂。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明的封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝，由焊芯药粉和裹覆于焊芯药粉表面的焊带组成，焊带为10mm×0.4mm低Si、S、P的不锈钢带，焊芯药粉占焊丝重量的28％-33％，焊芯药粉成分重量百分比为：
大理石：5.0％-9.0％；
白云石：10.0％-15.0％；
冰晶石：2.0％-5.0％；
萤石：0-2.0％；
金红石：30.0％-50.0％；
钛酸钾钠：1.0％-3.0％；
石英：2.0％-5.0％；
长石粉：4.0％-5.0％；
微碳铬铁：6.0％-10.0％；
电解锰：3.0％-4.0％；
四氧化三铁：3.0％-4.0％；
钛铁：2.0-5.0％；
余量为Fe及杂质。
按质量百分比，所述大理石中CaCO3含量≥96％，白云石中CaCO3含量≥50％、MgCO3含量≥40％，冰晶石中F含量≥55％，萤石中CaF2含量≥96％，金红石中TiO2含量≥96％，钛酸钾钠中K2O+Na2O含量≥15％，石英中SiO2含量≥98％,长石粉中SiO2含量≥63％、Al2O3含量≥16％、K2O+Na2O含量≥11％，微碳铬铁中Cr含量≥70％，电解锰中Mn含量≥99.5％，四氧化三铁中Fe3O4含量≥92％，钛铁中Ti含量≥30％。
所述焊带为ER308不锈钢带，按质量百分比，包括以下成分：
C≤0.060％；
Mn 1.50-2.50％；
Si≤0.30％；
Cr 19.50-22.00％；
Ni 9.50-11.00％；
Mo≤0.60％；
Cu≤0.50％；
S≤0.020％；
P≤0.020％；
N≤0.040％；
余量为Fe及杂质。
上述封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)将按比例称取的大理石、白云石、冰晶石、萤石加入水玻璃粘结剂混合均匀，放入烧结炉中进行烧结，经碾压过筛制成90-110目混合粉；
(2)制得的混合粉与其它药粉充分混合，经1小时烘干后制成最终焊芯药粉；
(3)焊丝钢带经药芯焊丝成型机轧制成U型槽，通过焊丝送粉机构注入焊芯药粉并保持28％-33％的填充率，焊带经成型机碾压拉拔封闭U型槽，制成相应直径的药芯焊丝，经精绕下线缠轴即得成品焊丝。
所述步骤(1)中放入烧结炉中进行烧结的温度为850℃-870℃，烧结时间为1小时。
大理石、白云石：在电弧热的作用下分解成CaO、MgO和CO2，是焊条制造中常用的造渣、造气材料，能够提高熔渣的碱度。
萤石：一定量的萤石可以降低液态金属的表面张力，提高熔渣的流动性，降低气孔的敏感性。
冰晶石：降低气孔敏感性。
天然金红石：天然金红石氧化性弱，对热脱渣性好，稳定电弧、造渣，平静熔池，使金属以细雾状过渡，方向性焊接比较好，焊缝成型美观，熔渣覆盖好。
钛酸钾钠：主要作用稳定电弧
石英：主要作用是调节渣的粘度。
长石粉：主要作用是造渣、稳定电弧，提高焊条再引弧性能。焊接时提高电弧电压，细化熔滴，提高焊条熔化速度。
微碳铬铁：可以向焊缝过渡铬元素，提高焊缝金属的强度和屈服点，抗腐蚀性。
电解锰：可起到脱氧、脱硫的作用，还可以向焊缝过渡锰元素。
四氧化三铁：提高氧化性能。
钛铁：主要作为脱氧剂添加。
CMC:提高药皮粘性。
采用上述方法制得的产品性能如下：
表1实例中焊芯药粉组分(质量百分比)
表2实例焊丝熔敷金属力学性能(保护气体：Ar)
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (5)

1.一种封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝，由焊芯药粉和裹覆于焊芯药粉表面的焊带组成，焊带为10mm×0.4mm低Si、S、P的不锈钢带，其特征在于，焊芯药粉占焊丝重量的28％-33％，焊芯药粉成分重量百分比为：
大理石：5.0％-9.0％；
白云石：10.0％-15.0％；
冰晶石：2.0％-5.0％；
萤石：0-2.0％；
金红石：30.0％-50.0％；
钛酸钾钠：1.0％-3.0％；
石英：2.0％-5.0％；
长石粉：4.0％-5.0％；
微碳铬铁：6.0％-10.0％；
电解锰：3.0％-4.0％；
四氧化三铁：3.0％-4.0％；
钛铁：2.0-5.0％；
余量为Fe及杂质。
2.根据权利要求1所述封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝，其特征在于，按质量百分比，所述大理石中CaCO3含量≥96％，白云石中CaCO3含量≥50％、MgCO3含量≥40％，冰晶石中F含量≥55％，萤石中CaF2含量≥96％，金红石中TiO2含量≥96％，钛酸钾钠中K2O+Na2O含量≥15％，石英中SiO2含量≥98％,长石粉中SiO2含量≥63％、Al2O3含量≥16％、K2O+Na2O含量≥11％，微碳铬铁中Cr含量≥70％，电解锰中Mn含量≥99.5％，四氧化三铁中Fe3O4含量≥92％，钛铁中Ti含量≥30％。
3.根据权利要求1所述封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝，其特征在于，所述焊带为ER308不锈钢带，按质量百分比，包括以下成分：
C≤0.060％；
Mn 1.50-2.50％；
Si≤0.30％；
Cr 19.50-22.00％；
Ni 9.50-11.00％；
Mo≤0.60％；
Cu≤0.50％；
S≤0.020％；
P≤0.020％；
N≤0.040％；
余量为Fe及杂质。
4.如权利要求1-3任一项所述封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将按比例称取的大理石、白云石、冰晶石、萤石加入水玻璃粘结剂混合均匀，放入烧结炉中进行烧结，经碾压过筛制成90-110目混合粉；
(2)制得的混合粉与其它药粉充分混合，经1小时烘干后制成最终焊芯药粉；
(3)焊丝钢带经药芯焊丝成型机轧制成U型槽，通过焊丝送粉机构注入焊芯药粉并保持28％-33％的填充率，焊带经成型机碾压拉拔封闭U型槽，制成相应直径的药芯焊丝，经精绕下线缠轴即得成品焊丝。
5.根据权利要求4所述封头专用不锈钢气体保护焊药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中放入烧结炉中进行烧结的温度为850℃-870℃，烧结时间为1小时。
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