CN112935631B - 药芯焊丝及其制备低合金钢/马氏体不锈钢结构件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了药芯焊丝及其制备低合金钢/马氏体不锈钢结构件的方法，药芯焊丝Ⅰ：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。药芯焊丝Ⅱ：硅铁3％、锰粉3％、铬粉18～20％、镍粉6‑8％、钒铁0.4％、钼粉1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉0.1‑0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。采用金属型药芯焊丝为原材料，基于电弧增材制造得到的双金属薄壁结构件成形美观，其增材制造用金属型药芯焊丝可以用于风机叶轮等复杂结构件的电弧增材制造。

Description

药芯焊丝及其制备低合金钢/马氏体不锈钢结构件的方法

技术领域

本发明属于丝材电弧增材制造技术领域，具体涉及两种金属型药芯焊丝，还涉及以上述金属型药芯焊丝为原材料制备低合金钢/马氏体不锈钢结构件的方法。

背景技术

风机是一种依靠输入的机械能提高气体压力并排送气体的机械。随着国民经济的快速发展,风机日趋广泛地用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却锅炉及工业炉窑的通风和引风化工行业气体的冷凝及压缩。我国风机叶轮常用材料基本上可以归纳为不锈钢和合金钢两大类。目前，我国现行的风机叶轮制造方法主要有两种，第一种通过将合金钢或不锈钢合金熔炼、浇注成的铸锭经过锻压、热处理，在进行机械加工获得。第二种则是通过将压缩机叶轮叶片、轮盘通过电弧焊的方式连接起来。传统加工生产周期长，材料利用率低，并且在合金熔炼及浇注过程中，能源消耗量大、合金元素烧损严重，从而极大的提高了离心压缩机转子的制造成本。

近年来，为提高材料利用率，降低叶轮制造成本，加快叶轮成型时间，各高校提出使用电弧增材制造的方式制备大型叶轮结构件，但目前所使用的电弧制造原材料均为单一的低合金钢或不锈钢材料。叶轮作为风机的核心部件，工作环境具有高温、高压、高转速、工作介质种类繁多等特点，在长期工作服役过程中，要承受离心载荷、热应力、腐蚀介质的作用，往往会产生腐蚀开裂，但开裂位置仅局限于叶轮叶片处及叶轮与叶片连接焊缝处，轮毂处未出现腐蚀开裂的情况，若使用单一的不锈钢焊丝电弧增材制造整体叶轮，同样会造成材料的浪费。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种金属型药芯焊丝Ⅰ，可以与金属型药芯焊丝Ⅱ一起用于制备低合金钢结构件及马氏体不锈钢结构件。

本发明的第二个目的是提供一种金属型药芯焊丝Ⅱ，可以与金属型药芯焊丝Ⅰ一起用于制备低合金钢结构件及马氏体不锈钢结构件。

本发明的第三个目的是提供一种低合金钢结构件及马氏体不锈钢结构件的制备方法，药芯焊丝通过钢皮里面的药芯在焊接过程中将合金元素过渡到焊缝中，从而可以很方便的调整合金成份的含量。

本发明所采用的第一种技术方案是：一种金属型药芯焊丝Ⅰ，按照质量百分比由以下组分组成：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

本发明所采用的第二种技术方案是：一种金属型药芯焊丝Ⅱ，按照质量百分比由以下组分组成：硅铁3％、锰粉3％、铬粉18～20％、镍粉6～8％、钒铁0.4％、钼粉1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉：0.1～0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

本发明所采用的第三种技术方案是：一种制备低合金钢/马氏体不锈钢结构件的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1、按照质量百分比分别称取：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，将以上组分混匀后置于管式炉中，在持续通入氩气的条件下，于200℃～300℃保温2h～3h，保温后随炉冷却至室温，将药芯粉末填入低碳钢钢带U型槽内，经过闭合成型轧辊后制成Φ2.50mm的焊丝，并通过逐级减径的方法最终制成Φ1.18mm的金属型药芯焊丝Ⅰ，金属型药芯焊丝Ⅰ为低合金钢药芯焊丝；

步骤2、按照质量百分比分别称取硅铁：3％、锰粉：3％、铬粉：18～20％、镍粉：6～8％、钒铁：0.4％、钼粉：1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉：0.1～0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，混匀后置于管式炉中，在持续通入氩气的条件下，于200℃～300℃保温2h～3h，保温后随炉冷却至室温，将药芯粉末填入低碳钢钢带U型槽内，经过闭合成型轧辊后制成Φ2.50mm的焊丝，并通过逐级减径的方法最终制成Φ1.18mm的金属型药芯焊丝Ⅱ，金属型药芯焊丝Ⅱ为马氏体不锈钢药芯焊丝；

步骤3、将步骤1和步骤2制备好的两种金属型药芯焊丝装入全自动焊接机器人，并规划焊接路径、确定层高并编写程序输入至焊接机器中，运行焊接机器命令，采用MAG焊为热源进行增材制造即得。

本发明所采用第三种技术方案的特点还在于，

步骤3中焊接工艺的具体参数为：焊接速度为0.21～0.25m/min，每层焊枪提升4～6mm，焊接电流140A～180A，堆积低合金钢时采用80％Ar+20％CO₂的保护气体，堆积马氏体不锈钢时采用纯氩气保护。

焊接时底层堆积低合金钢药芯焊丝，顶层堆积马氏体不锈钢药芯焊丝。

本发明的有益效果是：

1.本发明提供了两种金属型药芯焊丝，其制备周期短，生产效率高，可以实现连续生产，其可以用于叶轮等复杂结构件的增材制造。

2.本发明提供了一种以MAG焊为热源、金属型药芯焊丝为原材料、基于增材制造技术制备低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件的方法；本发明将均匀混合的药芯粉末放置在管式炉中，持续通入氩气，并在200℃～300℃下，保温2h～3h，通过这种方法可以有效的避免合金元素的氧化，减少低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件氧元素的含量；本发明使用全自动焊接机器人增材制造奥氏体不锈钢，增材制造效率高，丝材电弧增材制造可以通过焊接机器人编程实现；本发明增材制造过程中飞溅少、电弧稳定，焊缝成型美观、基本无塌陷现象、焊缝表面光洁，无气孔无夹渣；本发明增材制造完成后，用锤头锤击焊接区域，减小焊接残余应力，提高双金属薄壁结构件的抗疲劳能力。

3.本发明提出通过电弧增材制造的方式制备低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件，该方法与传统叶轮制造方法或现有增材制造方法相比，可节约大量材料，提高材料的利用率，提高生产效率，为叶轮等复杂结构件制造技术提供了新的方法和思路。

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。

一种低合金钢金属型药芯焊丝Ⅰ，按照质量百分比由以下成分组成：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

一种马氏体不锈钢金属型药芯焊丝Ⅱ，按照质量百分比由以下成分组成：硅铁：3％、锰粉：3％、铬粉：18～20％、镍粉：6～8％、钒铁：0.4％、钼粉：1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉：0.1～-0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

上述两种金属型药芯焊丝中各组分的作用和功能如下：

硅(Si)、锰(Mn)在铁素体中有较好的固溶强化作用，其次，Si-Mn一般用于联合脱氧，减少因堆焊层增氧引起的堆焊层金属脆化。

镍(Ni)是奥氏体稳定化元素，其主要作用是形成并稳定奥氏体，从而使钢具有良好的强度及塑韧性，并具有优良的冷、热加工性、冷成形性等性能，加入Ni元素可使焊缝中低温相变组织增多，使沉积金属获得高强、高韧性。

铬(Cr)具有较强的固溶强化作用，且能增加钢的淬透性，提高钢的抗拉强度。Cr可以降低奥氏体冷却相变温度，在沉积金属快速冷却过程中，促进马氏体的形成。

钼(Mo)具有固溶强化、增加淬透性及延迟相变的作用。并且Mo还可以提高钢在还原性介质的耐蚀性，的耐点腐蚀及缝隙腐蚀等性能；

铜(Cu)作为微合金化元素，对沉积金属的强度和韧性均有重要作用，且适量的Cu能提高沉积金属的冷加工成形性能，与Mo配合，进一步提高沉积金属在还原性介质中的耐蚀性；

钛(Ti)由于其与碳亲和力远大于Cr，常作为稳定化元素，优先于碳结合形成TiC，从而提高沉积金属的强度及抗晶间腐蚀的能力；

铝(Al)可以与Fe、Ni发生反应可形成一些性能优良且有序的金属间化合物，从而提高沉积金属的抗蠕变能力；

氧化镧(La₂O₃)作为髙熔点化合物在熔池中可以作为非均匀形核的质点，增加了外来的形核源，或在晶界处偏聚，阻碍了晶粒的长大，提高了低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件的强度。并且La元素可以与钢液中的氧化物和硫化物夹杂作用，使其变成接近球形，提高了双金属薄壁结构件的强度，减弱了电弧增材制造技术制备的双金属薄壁结构件的各向异性。

碳化铌(NbC)具有面心立方结构，一般呈颗粒状均匀分布在奥氏体晶内，可钉扎位错，阻碍位错运动，形成位错环产生强化作用，并且NbC对晶粒生长及粗化有显著的抑制作用，从而提高低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件的强度。

硼(B)具有较强的原子扩散能力，会优先占据沉积金属中Cr₂₃C₆周围的空位，进而阻碍合金原子在Cr₂₃C₆周围富集，延缓Cr₂₃C₆长大，尺寸稳定的Cr₂₃C₆对位错有持续的钉扎作用，从而提高沉积金属的力学性能。

本发明基于金属型药芯焊丝为原料制备低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件的方法，具体按照以下方法制备：

步骤1、按照质量百分比分别称取：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，混匀后置于管式炉中，在持续通入氩气的条件下，于200℃～300℃保温2h～3h，保温后随炉冷却至室温，将药芯粉末填入低碳钢钢带U型槽内，经过闭合成型轧辊后制成Φ2.50mm的焊丝，并通过逐级减径的方法最终制成Φ1.18mm的金属型药芯焊丝Ⅰ，金属型药芯焊丝Ⅰ为低合金钢药芯焊丝。

步骤2、按照质量百分比分别称取硅铁：3％、锰粉：3％、铬粉：18～20％、镍粉：6～8％、钒铁：0.4％、钼粉：1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉：0.1～0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，混匀后置于管式炉中，在持续通入氩气的条件下，于200℃～300℃保温2h～3h，保温后随炉冷却至室温，将药芯粉末填入不锈钢钢带U型槽内，经过闭合成型轧辊后制成Φ2.50mm的焊丝，并通过逐级减径的方法最终制成Φ1.18mm的金属型药芯焊丝Ⅱ，金属型药芯焊丝Ⅱ为马氏体不锈钢药芯焊丝。

步骤3、将步骤1和步骤2制备好的两种金属型药芯焊丝装入全自动焊接机器人，并规划焊接路径、确定层高并编写程序输入至焊接机器中，运行焊接机器命令，采用MAG焊为热源进行增材制造，底层堆积低合金钢药芯焊丝，顶层堆积马氏体不锈钢药芯焊丝，即得到本发明的低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件。其中焊接工艺的具体参数为：焊接速度为0.21～0.25m/min，每层焊枪提升4～6mm，焊接电流140A～180A，堆积低合金钢时采用80％Ar+20％CO₂的保护气体，堆积马氏体不锈钢时采用纯氩气保护。

增材制造完成后，用锤头轻击焊接区域，减小双金属薄壁结构件在增材过程后所产生的残余应力。

实施例1

步骤1：按照质量百分比分别称取：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％；按照质量百分比分别称取：硅铁：3％、锰粉：3％、铬粉：18％、镍粉：6％、钒铁：0.4％、钼粉：1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉：0.1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

步骤2：将步骤1称取的两组原料分别混合均匀并置于管式炉中，持续通入氩气的条件下，在200℃下保温2h。

步骤3：分别将宽度为7mm、厚度0.3mm的低碳钢钢带及不锈钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将低碳钢钢带轧制成U型槽，将步骤2得到的两组药芯粉末分别放入U型槽中，其中焊丝Ⅰ粉末放入低碳钢U型槽，焊丝Ⅱ合金粉放入不锈钢U型槽中，药芯粉末的填充率控制在15wt％～20wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮或无水乙醇擦拭干净再进行拉拔至直径为1.18mm，用蘸有丙酮或无水乙醇的棉布擦拭焊丝上的油污，最终经拉丝机把焊丝拉直、盘成圆盘、密封包装，分别得到增材制造用低合金钢金属型药芯焊丝及马氏体不锈钢金属型药芯焊丝。

步骤4：将制备好的增材制造用金属型药芯焊丝装入全自动焊接机器人，并规划焊接路径、确定层高并编写程序输入至焊接机器中，运行焊接机器命令，采用MAG焊为热源进行增材制造，底层堆积低合金钢药芯焊丝，顶层堆积马氏体不锈钢药芯焊丝，即得到本发明的低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件。其中焊接工艺的具体参数为：焊接速度为0.21m/min；每层焊枪提升6mm；焊接电流140A～180A；堆积低合金钢时采用80％Ar+20％CO₂的保护气体，堆积马氏体不锈钢时采用纯氩气保护。

实施例2

步骤1：按照质量百分比分别称取：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％；按照质量百分比分别称取：硅铁：3％、锰粉：3％、铬粉：19％、镍粉：7％、钒铁：0.4％、钼粉：1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉：0.2％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

步骤2：将步骤1称取的两组原料混合均匀，置于管式炉中，持续通入氩气的条件下，在250℃下保温3h。

步骤3：分别将宽度为7mm、厚度0.3mm的低碳钢钢带及不锈钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将低碳钢钢带轧制成U型槽，将步骤2得到的两组药芯粉末分别放入U型槽中，其中焊丝Ⅰ粉末放入低碳钢U型槽，焊丝Ⅱ合金粉放入不锈钢U型槽中，药芯粉末的填充率控制在15wt％～20wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮或无水乙醇擦拭干净再进行拉拔至直径为1.18mm，用蘸有丙酮或无水乙醇的棉布擦拭焊丝上的油污，最终经拉丝机把焊丝拉直、盘成圆盘、密封包装，分别得到增材制造用低合金钢金属型药芯焊丝及马氏体不锈钢金属型药芯焊丝。

步骤4：将步骤3制备好的增材制造用金属型药芯焊丝全自动焊接机器人，并规划焊接路径、确定层高并编写程序输入至焊接机器中，运行焊接机器命令，采用MAG焊为热源进行增材制造，底层堆积低合金钢药芯焊丝，顶层堆积马氏体不锈钢药芯焊丝，即得到本发明的低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件。其中焊接工艺的具体参数为：焊接速度为0.23m/min；每层焊枪提升5mm；焊接电流140A～180A；堆积低合金钢时采用80％Ar+20％CO₂的保护气体，堆积马氏体不锈钢时采用纯氩气保护。

实施例3

步骤1：按照质量百分比称取硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％；按照质量百分比称取：硅铁3％、锰粉3％、铬粉20％、镍粉8％、钒铁0.4％、钼粉1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％。

步骤2：将步骤1称取的两组原料混合均匀，置于管式炉中，持续通入氩气的条件下，在300℃下保温2.5h。

步骤3：分别将宽度为7mm、厚度0.3mm的低碳钢钢带及不锈钢带放置在焊丝成型机的放带机上，通过成型机的压槽将低碳钢钢带轧制成U型槽，将步骤2得到的两组药芯粉末分别放入U型槽中，其中焊丝Ⅰ粉末放入低碳钢U型槽，焊丝Ⅱ合金粉放入不锈钢U型槽中，药芯粉末的填充率控制在15wt％～20wt％，然后用成型机使U型槽碾压闭合，用丙酮或无水乙醇擦拭干净再进行拉拔至直径为1.18mm，用蘸有丙酮或无水乙醇的棉布擦拭焊丝上的油污，最终经拉丝机把焊丝拉直、盘成圆盘、密封包装，分别得到增材制造用低合金钢金属型药芯焊丝及马氏体不锈钢金属型药芯焊丝。

步骤4：将步骤3制备好的增材制造用金属型药芯焊丝装入全自动焊接机器人，并规划焊接路径、确定层高并编写程序输入至焊接机器中，运行焊接机器命令，采用MAG焊为热源进行增材制造，底层堆积低合金钢药芯焊丝，顶层堆积马氏体不锈钢药芯焊丝，即得到本发明的低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件。其中焊接工艺的具体参数为：焊接速度为0.25m/min；每层焊枪提升4mm；堆积低合金钢时采用80％Ar+20％CO₂的保护气体，堆积马氏体不锈钢时采用纯氩气保护。

本发明的技术方案，所采用的药芯焊丝与实心焊丝相比，药芯焊丝通过钢皮里面的药芯在焊接过程中将合金元素过渡到焊缝中，因此调整合金成份的含量很方便，实芯焊丝每调整一次合金成分需要重新冶炼；并且实芯焊丝在拉拔过程中，有的钢锭拉拔性很差，不易拉拔成所需要的焊丝。

本发明采用MAG焊提供制备奥氏体不锈钢结构件的热源，与CO₂气体保护焊相比，MAG焊电弧稳定，熔滴过渡稳定，焊接飞溅少，焊缝成形性好；与TIG焊相比，MAG焊采用焊丝作为电极，焊丝和电流密度大，焊丝熔化效率高，焊接变形小，生产率高，适合自动化生产。TIG焊在焊接过程中钨级有少量的的熔化和蒸发，钨微粒进入熔池会造成夹钨，影响焊接质量，且TIG焊承载电流有限，电弧容易扩展，不易集中，焊缝的熔深较小。

基于MAG焊，本发明使用金属型药芯焊丝为原料制备低合金钢/马氏体不锈钢双金属薄壁结构件，具有以下优点：焊缝金属熔敷率高，生产效率高，结构件成形性好，焊缝中不易产生夹渣，且成本较低，适合自动化生产；焊接过程中飞溅小，熔滴过渡稳定。

近年来，为提高材料利用率，降低叶轮制造成本，加快叶轮成型时间，各高校提出使用电弧增材制造的方式制备大型叶轮结构件，电弧增材制造技术是今年来基于堆焊技术发展起来的一种柔性化、自动化、智能化的零件制造方法，它以电弧作为载能束，基于离散、堆积原理，按照预设成形路径采取逐层堆积的方法制造金属构件，相较于传统工艺方法，电弧增材制造成形效率高、成本低、可成形任意复杂空间曲面。但目前所使用的电弧制造原材料均为单一的低合金钢实芯焊丝或不锈钢实芯焊丝。叶轮作为风机的核心部件，工作环境具有高温、高压、高转速、工作介质种类繁多等特点，在长期工作服役过程中，要承受离心载荷、热应力、腐蚀介质的作用，往往会产生腐蚀开裂，但开裂位置仅局限于叶轮叶片处及叶轮与叶片连接焊缝处，轮毂处未出现腐蚀开裂的情况，若使用单一的不锈钢实芯焊丝电弧增材制造整体叶轮，同样会造成材料的浪费。本发明专利采用金属型药芯焊丝为低合金钢/马氏体不锈钢双金属电弧增材的原材料，通过钢皮里面的药芯在焊接过程中将合金元素过渡到焊缝中，且向焊缝中过渡微合金元素较为方便。La₂O₃作为髙熔点化合物在熔池中可以作为非均匀形核的质点，增加了外来的形核源，或在晶界处偏聚，阻碍了晶粒的长大，提高了奥氏体不锈钢薄壁结构件的强度。NbC具有面心立方结构，一般呈颗粒状均匀分布在奥氏体晶内，可钉扎位错，阻碍位错运动，形成位错环产生强化作用，并且NbC对晶粒生长及粗化有显著的抑制作用，从而提高奥氏体不锈钢薄壁结构件的强度。B具有较强的原子扩散能力，会优先占据沉积金属中Cr₂₃C₆周围的空位，进而阻碍合金原子在Cr₂₃C₆周围富集，延缓Cr₂₃C₆长大，尺寸稳定的Cr₂₃C₆对位错有持续的钉扎作用，从而提高沉积金属的力学性能。且异种沉积存在明显的碳迁移现象，加入B元素可以抑制Cr₂₃C₆的长大，进而减缓异种沉积碳迁移现象。

Claims (3)

1.一种金属型药芯焊丝Ⅰ，其特征在于，药芯按照质量百分比由以下组分组成：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，焊皮为低碳钢钢带，金属型药芯焊丝Ⅰ为低合金钢药芯焊丝。

2.一种金属型药芯焊丝Ⅱ，其特征在于，药芯按照质量百分比由以下组分组成：硅铁3％、锰粉3％、铬粉18～20％、镍粉6～8％、钒铁0.4％、钼粉1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉0.1～0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，焊皮为不锈钢钢带，金属型药芯焊丝Ⅱ为马氏体不锈钢药芯焊丝。

3.一种制备低合金钢/马氏体不锈钢结构件的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤1、按照质量百分比分别称取：硅铁2％、锰粉2％、镍粉5％、铬粉4％、钼粉2％、铜粉1％、钛粉0.5％、铝粉0.2％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，将上述组分混匀后置于管式炉中，在持续通入氩气的条件下，于200℃～300℃保温2h～3h，保温后随炉冷却至室温，将药芯粉末填入低碳钢钢带U型槽内，经过闭合成型轧辊后制成Φ2.50mm的焊丝，并通过逐级减径的方法最终制成Φ1.18mm的金属型药芯焊丝Ⅰ，金属型药芯焊丝Ⅰ为低合金钢药芯焊丝；

步骤2、按照质量百分比分别称取硅铁：3％、锰粉：3％、铬粉：18～20％、镍粉：6～8％、钒铁：0.4％、钼粉：1.7％、氧化镧0.5％、碳化铌1％，硼粉0.1～0.3％，其余为铁粉，以上组分的质量百分比之和为100％，将以上组分混匀后置于管式炉中，在持续通入氩气的条件下，于200℃～300℃保温2h～3h，保温后随炉冷却至室温，将药芯粉末填入不锈钢钢带U型槽内，经过闭合成型轧辊后制成Φ2.50mm的焊丝，并通过逐级减径的方法最终制成Φ1.18mm的金属型药芯焊丝Ⅱ，金属型药芯焊丝Ⅱ为马氏体不锈钢药芯焊丝；

步骤3、将步骤1和步骤2制备好的两种金属型药芯焊丝装入全自动焊接机器人，并规划焊接路径、确定层高并编写程序输入至焊接机器中，运行焊接机器命令，采用MAG焊为热源进行增材制造即得；

焊接工艺的具体参数为：焊接速度为0.21～0.25m/min，每层焊枪提升4～6mm，焊接电流140A～180A，堆积低合金钢时采用80％Ar+20％CO₂的保护气体，堆积马氏体不锈钢时采用纯氩气保护；

焊接时底层堆积低合金钢药芯焊丝，顶层堆积马氏体不锈钢药芯焊丝。