CN110014244A - 一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，属于钢材焊接技术领域。所述焊丝由以下重量份的组分制成：Si 10～16份、Cr 12～28份、CaO 20～25份、Ni 5～12份、ZrO2 2～10份、NaF 10～20份、Na3AlF6 6～12份、Na2O 1～3份、K2O 0.8～3份、Cu 0.3～2份、N 0.06～0.2份、S 0.3～0.6份、P 0.01～0.05份，余量为Fe和不可避免的杂质。工艺设计合理，冷低温条件下具有较高强度和极优良低温塑性和韧性，可焊接不锈钢材料，且不易脆裂，使用寿命长。

Description

一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝
技术领域
本发明涉及一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，属于钢材焊接技术领域。
背景技术
钢结构焊接制造(即焊接结构生产)是从焊接生产的准备工作开始的，它包括结构的工艺性审查、工艺方案和工艺规程设计、工艺评定、编制工艺文件(含定额编制)和质量保证文件、定购原材料和辅助材料、外购和自行设计制造装配-焊接设备和装备；然后从材料入库真正开始了焊接结构制造工艺过程，包括材料复验入库、备料加工、装配-焊接、焊后热处理、质量检验、成品验收；其中还穿插返修、涂饰和喷漆；最后合格产品入库的全过程。
焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料。在气焊和钨极气体保护电弧焊时，焊丝用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，焊丝既是填充金属；同时焊丝也是导电电极。焊丝的表面不涂防氧化作用的焊剂。
大多数焊丝属于轧制类，包括碳钢焊丝、低合金结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝和有色金属焊丝等。
常见焊丝:SKD11>0.5～3.2mm HRC 56～58焊补冷作钢、五金冲压模、切模、刀具、成型模、工件硬面制作具高硬度、耐磨性及高韧性之氩焊条，焊补前先加温预热，否则易产生龟裂现象。
63度刀口刃口焊丝>0.5～3.2mm HRC 63～55，主要应用于焊拉刀模，热作高硬度具模，热锻总模，热冲模，螺丝模，耐磨耗硬面，高速钢，刀口修复。
SKD61>0.5～3.2mm HRC 40～43焊补锌、铝压铸模、具良好之耐热性与耐龟裂性、热气冲模、铝铜热锻模、铝铜压铸模、具良好耐热、耐磨、耐龟裂性。一般热压铸模常有龟甲裂纹状，大部份是由热应力所引起，亦有因表面氧化或压铸原料之腐蚀所引起，热处理调至适当硬度改善其寿命，硬度太低或太高均不适用。
70N>0.1～4.0mm焊丝特性与用途:高硬度钢之接合，锌铝压铸模龟裂、焊合重建、生铁/铸铁焊补。可直接堆焊各种铸铁/生铁材料，也可做为模具龟裂之焊合，使用铸铁焊接时，尽量将电流放低，用短距离的电弧焊接，钢材进行部份之预热，焊接后之加热以及慢慢冷却。
现有技术中暂时没有适用于低温焊接不锈钢材料的焊丝。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理、工艺简单的低温焊接不锈钢材料的焊丝。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述焊丝由以下重量份的组分制成：
Si 10～16份、Cr 12～28份、CaO 20～25份、Ni 5～12份、ZrO22～10份、NaF 10～20份、Na3AlF66～12份、Na2O 1～3份、K2O 0.8～3份、Cu 0.3～2份、N 0.06～0.2份、S 0.3～0.6份、P 0.01～0.05份，余量为Fe和不可避免的杂质。
作为优选，所述N 0.06～0.2份替换为Mo 0.1～0.2份。
作为优选，所述S 0.3～0.6份替换为Mn 0.7～1份。
作为优选，所述焊丝还包含稀土元素Re,其含量为Re 0.04～0.06份。
本发明中硅元素的加入有脱氧效果，当硅以固溶的形式存在时，它可以提高基体的屈服强度，但会使材料的韧脆转变温度提高。
镍元素是提高材料韧性的重要元素之一，也是奥氏体稳定化的主要元素，加入镍元素有降低韧脆转变温度的作用。
氮能提高不锈钢的抗氯离子腐蚀性能，但由于溶解度受Cr和Mn的影响，故含量应控制。
铬是向焊缝过渡合金元素，具有调整焊缝成分，提高焊缝的耐腐蚀性。
钼元素是固溶强化的主要元素，它与其他元素相结合容易形成碳化物。
铜有固溶强化、降低韧脆转变温度的作用。
硫和磷均为有害杂质，含量应控制。
Mn作为硬化元素加入，同时还起到脱氧和脱硫的作用。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，工艺设计合理，冷低温条件下具有较高强度和极优良低温塑性和韧性，可焊接不锈钢材料，且不易脆裂，使用寿命长。
具体实施方式
本具体实施方式所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，包含以下化学成分：Si、Cr、CaO、Ni、ZrO2、NaF、Na3AlF6、Na2O、K2O、Cu、N、S、P、Mo、Mn、Re、Fe(余量)。
所述低温焊接不锈钢材料的焊丝制备工艺如下：
1、将上述的焊丝各组分放入混合器内，搅拌混合均匀成混合物后，加入以混合物量计为10-20份的粘结剂混合；
2、混合造粒，粒子经160-250℃低温烘焙、500-800℃高温烧结、筛分，即制焊丝物料；
3、通过设备挤压出丝，外表裹设一层保护层即可。
其中，所述粘结剂为钠水玻璃、钾水玻璃或钾钠水玻璃，20℃时粘度为40-43Be’，模数为3.1M。
实施例一：
本实施例所述的可低温焊接不锈钢材料的焊丝，由以下重量份的组分制成：Si 12～14份、Cr 18～22份、CaO 22～23份、Ni 10～11份、ZrO25～6份、NaF15～18份、Na3AlF68～10份、Na2O 1～2份、K2O 1～2份、Cu 0.6～1份、N 0.1～0.14份、S 0.5～0.55份、P 0.02～0.03份、Re 0.04份。
实施例二：
本实施例所述的可低温焊接不锈钢材料的焊丝，由以下重量份的组分制成：Si 13份、Cr 20份、CaO 2.5份、Ni 10.5份、ZrO25.5份、NaF 16.5份、Na3AlF69份、Na2O 1.5份、K2O1.5份、Cu 0.8份、Mo 0.12份、S 0.5份、P 0.025份、Re 0.05份。
实施例三：
本实施例所述的可低温焊接不锈钢材料的焊丝，由以下重量份的组分制成：Si 10份、Cr 28份、CaO 20份、Ni 6份、ZrO23份、NaF 10份、Na3AlF68份、Na2O 2份、K2O 1份、Cu0.8份、N 0.09份、S 0.4份、P 0.023份、Re 0.06份。
实施例四：
本实施例所述的可低温焊接不锈钢材料的焊丝，组分的百分比如下：
Si 16份、Cr 12份、CaO 22份、Ni 12份、ZrO28份、NaF 15份、Na3AlF612份、Na2O 1份、K2O 3份、Cu 2份、N 0.06份、Mn 0.3份、P 0.01份、Re 0.04份。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，其特征在于：Si10～16份、Cr12～28份、CaO20～25份、Ni5～12份、ZrO22～10份、NaF10～20份、Na3AlF66～12份、Na2O1～3份、K2O0.8～3份、Cu0.3～2份、N0.06～0.2份、S0.3～0.6份、P0.01～0.05份，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，其特征在于：所述N0.06～0.2份替换为Mo0.1～0.2份。
3.根据权利要求1所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，其特征在于：所述S0.3～0.6份替换为Mn0.7～1份。
4.根据权利要求1所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，其特征在于：所述焊丝还包含稀土元素Re,其含量为Re0.04～0.06份。
5.根据权利要求1所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，其特征在于：所述焊丝由以下重量份的组分制成：Si12～14份、Cr18～22份、CaO22～23份、Ni10～11份、ZrO25～6份、NaF15～18份、Na3AlF68～10份、Na2O1～2份、K2O1～2份、Cu0.6～1份、N0.1～0.14份、S0.5～0.55份、P0.02～0.03份、Re0.04份。
6.根据权利要求1所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，其特征在于：所述焊丝由以下重量份的组分制成：Si13份、Cr20份、CaO2.5份、Ni10.5份、ZrO25.5份、NaF16.5份、Na3AlF69份、Na2O1.5份、K2O1.5份、Cu0.8份、Mo0.12份、S0.5份、P0.025份、Re0.05份。
7.根据权利要求1所述的一种可低温焊接不锈钢材料的焊丝，其特征在于：所述焊丝由以下重量份的组分制成：Si10份、Cr28份、CaO20份、Ni6份、ZrO23份、NaF10份、Na3AlF68份、Na2O2份、K2O1份、Cu0.8份、N0.09份、S0.4份、P0.023份、Re0.06份。
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