CN108544127A - 1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝及其制备方法 - Google Patents

1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅粉2％～4％，锰粉3％～5％，铬粉20％～23％，铜粉7％～9％，铌粉2％～4％，金红石粉10％～14％，萤石粉19％～25％，氧化铁粉5％～8％，氧化铝粉3％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％。本发明药芯焊丝，与不锈钢焊条和实心焊丝相比，具有焊接飞溅少、焊缝成型美观、良好焊接工艺性能等优点；可用于连续送丝自动焊机，具有较高的生产效率且节约保护气体，同时，该药芯焊丝的制备方法简单，操作方便，可用于批量化生产。

Description

1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝 及其制备方法
技术领域
本发明属于焊接材料及其制备方法技术领域，具体涉及1Cr12NiW1MoV 不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。
背景技术
近年来，大型风机在我国工业中的使用日益广泛，使用工况也越来越复杂，为提高风机的整体质量，要求风机核心部位的叶片材料具有较高的强韧性和硬度等良好的综合力学性能。
G520不锈钢是在FV520型马氏体不锈钢基础上研制的一种新型沉淀硬化马氏体不锈钢(0Cr14Ni5MoCuNb)，具有更高的强度，良好的焊接性能、耐热性能和耐腐蚀性能，是天然气离心压缩机叶轮的常用材料。沉淀硬化型不锈钢具备了普通不锈钢特有的耐蚀性，还可通过时效处理实现沉淀硬化获得超高强度，这类不锈钢在淬火后具有不稳定的奥氏体组织，能在塑性变形过程中或者冷处理后产生马氏体.然后通过时效产生沉淀硬化，使已相变的马氏体进一步强化。其化学成分中，ω(Cr)在14％以上，保证了钢的耐蚀性；含Ni能够使钢在固溶处理后具有亚稳的奥氏体组织；配合加入Cr、Ni、Mn、 Mo、Al等合金元素，使M点控制在-78℃～25℃；Mo、Al、Ti、Nb、Cu等析出金属间化合物和某些少量碳化物产生沉淀硬化。另外该类钢含碳量低，ω(C)在0.04％～0.13％，故耐蚀性能很好。
1Cr12NiW1MoV合金是以W、Mo、V、Nb等合金元素综合强化的一种马氏体型铬镍不锈钢，1Cr12NiW1MoV不锈钢的化学成分为Si： 0.1％～0.35％，Mn：0.4％～0.6％，Ni：0.6％～0.8％，Cr：10.5％～12.5％，Mo： 0.60％～0.90％，W：1％～1.4％等。它是由1Cr13发展而来的，与同类材料(如 1Cr11NiW2MoV、1Cr12Ni2WMoVNb)相比，其突出优点是热强性高、耐海洋腐蚀性能好，有较好的抗回火稳定性及综合力学性能，广泛用于汽轮机叶片、转子等重要耐高温零件的生产制造有较好的焊接性能和冷热加工。
通过将G520不锈钢与1Cr12NiW1MoV不锈钢钢焊接在一起，能极大地提高风机叶轮的寿命。但是，目前关于与G520不锈钢和1Cr12NiW1MoV不锈钢异种焊接问题仅有少量焊接工艺方面的报道，尚未见关于其熔焊气保护型药芯焊丝的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，该药芯焊丝在焊接过程中飞溅少，焊缝成型美观，具有良好的焊接工艺性能。
本发明的另一个目的是提供1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅粉2％～4％，锰粉3％～5％，铬粉20％～23％，铜粉7％～9％，铌粉 2％～4％，金红石粉10％～14％，萤石粉19％～25％，氧化铁粉5％～8％，氧化铝粉3％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％。
本发明的特点还在于，
焊皮为316不锈钢钢带。
药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。
本发明所采用的另一个技术方案是，1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉2％～4％，锰粉3％～5％，铬粉 20％～23％，铜粉7％～9％，铌粉2％～4％，金红石粉10％～14％，萤石粉 19％～25％，氧化铁粉5％～8％，氧化铝粉3％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，然后放置于加热炉中烧结，碾碎、过筛，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和
铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中烘干，得到药芯粉末；
步骤4、通过药芯焊丝制丝机将步骤3得到的药芯粉末包裹在焊皮内，并采用成型机将焊皮闭合，得到药芯焊丝半成品，用丙酮将焊皮擦拭干净，然后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.2mm～1.6mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝。
本发明的特点还在于，
步骤2中混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1
步骤2中的烧结温度为650℃～750℃，烧结时间为4～6h，过筛粒度为 60～140目。
步骤3中烘干温度为200℃～300℃，烘干时间为2h～3h。
步骤4中的焊皮为316不锈钢钢带，钢带的宽度为7mm，厚度为0.3mm。
步骤4中的药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。
本发明的有益效果是，
(1)本发明的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，与不锈钢焊条、实心焊丝相比，具有焊接飞溅少、焊缝成型美观、良好焊接工艺性能的优点，可用于连续送丝自动焊机，具有较高的生产效率且节约保护气体；
(2)本发明的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，利用矿物渣系产生的熔渣，使焊接时形成的熔池得到保护，起到了气保护的作用；
(3)本发明的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法简单，操作方便，可用于批量化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅粉2％～4％，锰粉3％～5％，铬粉20％～23％，铜粉7％～9％，铌粉2％～4％，金红石粉 10％～14％，萤石粉19％～25％，氧化铁粉5％～8％，氧化铝粉3％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％，其中，焊皮为316不锈钢钢带，药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。
本发明药芯焊丝中各组分的作用和功能如下：
硅来自生铁与脱氧剂，硅脱氧能力比锰强，是主要的脱氧剂，能消除氧化亚铁夹杂对钢的不良影响。硅能与氧化亚铁作用而形成二氧化硅，然后进入炉渣而被排除。硅除了形成二氧化硅作为杂质存在于钢中以外，在室温下硅大部分溶于铁素体中，因此硅对钢有强化作用。
锰是奥氏体稳定元素，锰的加入能够显著降低奥氏体向铁素体转变的温度，同时，锰在降低脆性转变温度方面效果明显。药芯中的锰还有一定的脱氧脱硫作用，能够与氧结合生成氧化锰，并且还能够与硫反应生成稳定的硫化锰，以此来减少焊缝中低熔点相硫化铁的生成，提高了焊缝金属的抗热裂纹能力。
铬在熔敷金属中是促使铁素体形成并稳定的元素，添加铬元素，一方面保证焊缝金属的耐腐蚀性能，另一方面对强度的提高也有一定的作用。研究表明，在低碳钢的基础上加入一定量的铬元素，既可以使钢在具有氧化性的介质中产生一种与基体组织牢固结合的铬铁氧化物的钝化膜；又能有效的提高钢的点蚀电位值，降低钢对点蚀的敏感性。铬对强度的影响表现为适量的铬元素能提高焊缝金属的强韧性，但是随着铬含量的过量添加，一些金属间化合物的析出倾向逐渐增大，它们的形成与存在会显著降低钢的塑韧性及耐蚀性。
铜是一种奥氏体形成元素，在普通铬镍不锈钢中，钢耐蚀性得到改善，尤其是改善在还原性介质中的耐蚀性；但铜的加入使钢的热加工性能变得困难，因此，在马氏体沉淀硬化不锈钢中，铜的主要作用是引起二次硬化效应。
铌是形成强碳化物的元素，高温下铌可以与碳形成稳定的碳化铌，以此来抑制碳化铬的形成，提高不锈钢的各种形式的耐蚀性，特别是能推迟敏化时间而改善焊缝金属抵抗晶间腐蚀的性能。同时，铌也是一种形成沉淀硬化相的元素，可以与焊缝金属中的铬和氮等形成一种沉淀强化相，这个沉淀相因固溶处理而产生，具有提高强度和改善耐蚀性的作用。另外，铌的抗回火性能较好，铌含量的增加导致钢的强度随回火温度的变化范围不大。
金红石可以使焊丝药芯在焊接熔化的过程中实现“短渣”的特性，对焊缝熔态金属的铺展十分有利，有稳弧的作用，可改善焊丝的引弧性能并且提高电弧燃烧的稳定性，减少焊接飞溅，还能促进熔池金属的铺展，使焊缝成型良好以减少焊缝中气孔的形成。
萤石是低氢型焊条的一种重要材料，其主要作用是造渣，在碱性渣里，它能降低渣的熔点，粘度和表面张力，增加渣的流动性，可以减少焊缝金属中的气体杂质，有一定的去氢作用。
氧化铁是气保护药芯焊丝渣系中非常重要的一种组分，可以改善熔渣的表面张力，使焊缝表面光洁；但是，氧化铁的加入同样会对气保护药芯焊丝的性能产生不良影响，所以氧化铁的含量不宜过高。
药芯中还需加入少量的氧化铝和氧化钙，氧化铝用来调整熔渣的粘度和熔渣碱度，保证焊缝表面质量，焊缝金属的纯净度和改善脱渣性；氧化钙可以提高碱度，有利于造渣。
1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉2％～4％，锰粉3％～5％，铬粉 20％～23％，铜粉7％～9％，铌粉2％～4％，金红石粉10％～14％，萤石粉 19％～25％，氧化铁粉5％～8％，氧化铝粉3％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1，然后放置于加热炉中，在650℃～750℃下烧结4～6h后，碾碎、过60～140目筛网，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和
铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中，在200℃～300℃下烘干2h～3h，得到药芯粉末；
步骤4、通过药芯焊丝制丝机将步骤3得到的药芯粉末包裹在宽度为 7mm，厚度为0.3mm的316不锈钢钢带内，药芯粉末的填充量为15wt％～20 wt％，并采用成型机将316不锈钢钢带闭合，得到药芯焊丝半成品，用丙酮将316不锈钢钢带擦拭干净，然后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.2mm～1.6mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。
实施例1
1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉2％，锰粉5％，铬粉21％，铜粉8％，铌粉3％，金红石粉10％，萤石粉20％，氧化铁粉6％，氧化铝粉4％，氧化钙粉5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1，然后放置于加热炉中，在650℃下烧结5h后，碾碎、过60～140目筛网，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和
铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中，在200℃下烘干2.5h，得到药芯粉末；
步骤4、将宽度为7mm、厚度为0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成U型槽，将步骤 3得到的药芯粉末放入U型槽中，药芯粉末的填充率控制在16wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮将316不锈钢钢带擦拭干净后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.2mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。
实施例1制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(FCAW-S)，保护气体为CO2，焊接条件为：焊接电流为140～180A，焊接电压为15.5～24.5V。经测试，焊接接头的抗拉强度为939Mpa，屈服极限为801Mpa，断面收缩率54％，冲击功为65J，性能符合G520和1Cr12NiW1MoV不锈钢异种钢焊接的使用要求。
实施例2
1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉3％，锰粉4％，铬粉22％，铜粉 9％，铌粉4％，金红石粉11％，萤石粉19％，氧化铁粉7％，氧化铝粉4％，氧化钙粉4％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1，然后放置于加热炉中，在700℃下烧结4h后，碾碎、过60～140目筛网，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和
铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中，在300℃下烘干2h，得到药芯粉末；
步骤4、将宽度为7mm、厚度为0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成U型槽，将步骤 3得到的药芯粉末放入U型槽中，药芯粉末的填充率控制在15wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮将316不锈钢钢带擦拭干净后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.4mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。
实施例2制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(FCAW-S)，保护气体为CO2，焊接条件为：焊接电流为140～180A，焊接电压为15.5～24.5V。经测试，焊接接头的抗拉强度为923Mpa，屈服极限为781Mpa，断面收缩率 51％，冲击功为46J，性能符合G520和1Cr12NiW1MoV不锈钢异种钢焊接的使用要求。
实施例3
1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉3％，锰粉3％，铬粉23％，铜粉 7％，铌粉3％，金红石粉13％，萤石粉22％，氧化铁粉5％，氧化铝粉3％，氧化钙粉2％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1，然后放置于加热炉中，在750℃下烧结6h后，碾碎、过60～140目筛网，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和
铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中，在250℃下烘干2h，得到药芯粉末；
步骤4、将宽度为7mm、厚度为0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成U型槽，将步骤 3得到的药芯粉末放入U型槽中，药芯粉末的填充率控制在19wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮将316不锈钢钢带擦拭干净后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.6mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。
实施例3制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(FCAW-S)，保护气体为CO2，焊接条件为：焊接电流为140～180A，焊接电压为15.5～24.5V。经测试，焊接接头的抗拉强度为969Mpa，屈服极限为808Mpa，断面收缩率 50％，冲击功为56J，性能符合G520和1Cr12NiW1MoV不锈钢异种钢焊接的使用要求。
实施例4
1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉4％，锰粉3％，铬粉22％，铜粉 8％，铌粉4％，金红石粉12％，萤石粉23％，氧化铁粉6％，氧化铝粉4％，氧化钙粉3％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1，然后放置于加热炉中，在700℃下烧结5h后，碾碎、过60～140目筛网，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和
铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中，在300℃下烘干2.5h，得到药芯粉末；
步骤4、将宽度为7mm、厚度为0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成U型槽，将步骤 3得到的药芯粉末放入U型槽中，药芯粉末的填充率控制在19wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮将316不锈钢钢带擦拭干净，然后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.4mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。
实施例4制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(FCAW-S)，保护气体为CO2，焊接条件为：焊接电流为140～180A，焊接电压为15.5～24.5V。经测试，焊接接头的抗拉强度为980Mpa，屈服极限为816Mpa，断面收缩率 49％，冲击功为55J，性能符合G520和1Cr12NiW1MoV不锈钢异种钢焊接的使用要求。
实施例5
1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉2％，锰粉3％，铬粉20％，铜粉 7％，铌粉2％，金红石粉14％，萤石粉25％，氧化铁粉8％，氧化铝粉4％，氧化钙粉3％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1，然后放置于加热炉中，在650℃下烧结4h后，碾碎、过60～140目筛网，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和
铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中，在250℃下烘干3h，得到药芯粉末；
步骤4、将宽度为7mm、厚度为0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成U型槽，将步骤 3得到的药芯粉末放入U型槽中，药芯粉末的填充率控制在20wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮将316不锈钢钢带擦拭干净后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.4mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。
实施例5制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(FCAW-S)，保护气体为CO2，焊接条件为：焊接电流为160～180A，焊接电压为16.5～24.5V。经测试，焊接接头的抗拉强度为966Mpa，屈服极限为824Mpa，断面收缩率52％，冲击功为53J，性能符合G520和1Cr12NiW1MoV不锈钢异种钢焊接的使用要求。
本发明药芯焊丝与不锈钢焊条和实心焊丝相比，具有焊接飞溅少、焊缝成型美观、良好焊接工艺性能的优点；可用于连续送丝自动焊机，具有较高的生产效率且节约保护气体；利用矿物渣系产生的熔渣，使焊接时形成的熔池得到保护，起到气渣联合的作用；制备方法简单，操作方便，可用于批量化生产。

Claims (9)

1.1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，其特征在于，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅粉2％～4％，锰粉3％～5％，铬粉20％～23％，铜粉7％～9％，铌粉2％～4％，金红石粉10％～14％，萤石粉19％～25％，氧化铁粉5％～8％，氧化铝粉3％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，其特征在于，所述焊皮为316不锈钢钢带。
3.根据权利要求1所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。
4.制备如权利要求1～3任一项所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1、按质量百分比分别称取：硅粉2％～4％，锰粉3％～5％，铬粉20％～23％，铜粉7％～9％，铌粉2％～4％，金红石粉10％～14％，萤石粉19％～25％，氧化铁粉5％～8％，氧化铝粉3％～4％，氧化钙粉2％～5％，其余为铁粉，以上各组分质量百分比之和为100％；
步骤2、将步骤1称取的萤石粉、氧化铁粉、氧化铝粉和氧化钙粉混合均匀，得到混合药粉A；向混合药粉A中加入水玻璃粘结剂并混合均匀，然后放置于加热炉中烧结，碾碎、过筛，得到混合药粉B；
步骤3、将步骤1称取的硅粉、锰粉、铬粉、铜粉、铌粉、金红石粉和铁粉混合均匀，得到混合药粉C；将步骤2得到的混合药粉B与混合药粉C混合均匀，置于烘干炉中烘干，得到药芯粉末；
步骤4、通过药芯焊丝制丝机将步骤3得到的药芯粉末包裹在焊皮内，并采用成型机将焊皮闭合，得到药芯焊丝半成品，用丙酮将焊皮擦拭干净，然后进行第一道拉拔工序，第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.8mm；
步骤5、第一道拉拔工序完毕后，减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔，直至药芯焊丝的直径为1.2mm～1.6mm；
步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后，用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污，得到1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝。
5.根据权利要求4所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述步骤2中混合药粉A与水玻璃粘结剂的质量比为5:1。
6.根据权利要求4所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的烧结温度为650℃～750℃，烧结时间为4～6h，过筛粒度为60～140目。
7.根据权利要求4所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述步骤3中烘干温度为200℃～300℃，烘干时间为2h～3h。
8.根据权利要求4所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述步骤4中的焊皮为316不锈钢钢带，钢带的宽度为7mm，厚度为0.3mm。
9.根据权利要求4所述的1Cr12NiW1MoV不锈钢和G520不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法，其特征在于，所述步骤4中药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt％～20wt％。
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