CN113618271A - 一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-mig电弧复合焊接用活性剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-mig电弧复合焊接用活性剂及其制备方法和应用 Download PDF

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一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光‑MIG电弧复合焊接用活性剂及其制备方法和应用。本发明属于活性焊接技术领域。本发明的目的是为了解决现有技术中存在焊缝熔深浅、深宽比小以及不同焊接方法对活性剂要求不同的技术问题。本发明的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光‑MIG电弧复合焊接用活性剂按质量份数由SiO2粉末、TiO2粉末、Cr2O3粉末、MnO粉末、MgF2粉末、Ce2O3、CuO粉末、AlCl3粉末制备而成。方法：将原料粉单独干燥后，单独研磨、单独密封保存，使用时按比例混合。应用：将活性剂用有机溶剂调成黏稠溶液，涂覆于待焊区左右位置，待干燥后进行焊接。本发明的活性剂具有广泛的应用前景，使用本发明的活性剂，采用相同的焊接工艺参数能够增大焊缝深宽比，获得优良的焊缝成形。

Description

一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂 及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于活性焊接技术领域，具体涉及一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂及其制备方法和应用。
背景技术
目前，随着我国不锈钢产业的迅猛发展，不锈钢的消费量也在飞速增长，但是我国的镍资源比较贫乏，国内镍资源的供给无法满足不锈钢产业增长对镍的需求，国内每年镍资源消耗总量的大约70％依赖国外进口，这对于国家经济发展而言是一项巨大的财政支出，同时也让国内生产和应用受制于人；镍是比较稀缺且价格昂贵的元素，特别是在战争时期，由于镍是战略物资，因此镍的供应更为紧张；而在和平时期，不锈钢的成本和售价也是随着镍价的涨跌而波动。因此大力发展节镍经济型奥氏体不锈钢具有特殊重要的意义。
节镍含氮奥氏体不锈钢因具有良好的塑性、耐蚀性、耐高温性，在船舶、航空、化工、石油容器等行业用途较为广泛。传统的激光-MIG电弧复合焊接节镍含氮奥氏体不锈钢，存在焊缝熔深浅，深宽比小等缺点。活性剂的加入可以影响焊接电弧分布和熔池流动，从而可以大幅提高焊缝的深宽比。另外，活性剂的加入还可以改善焊接接头的成形，减小热影响区的宽度，对焊接接头的力学性能提升有益。但受不同焊接方法的影响，活性剂的种类及其用量不尽相同，截至目前，节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的研发仍为空白，迄今为止未见相关文献报道。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在焊缝熔深浅、深宽比小以及不同焊接方法对活性剂要求不同的技术问题，而提供了一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂及其制备方法和应用。
本发明的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂按质量份数由SiO2粉末:20～30份、TiO2粉末:10～15份、Cr2O3粉末:5～10份、MnO粉末:10～15份、MgF2粉末:10～20份、Ce2O3粉末:5～10份、CuO粉末:5～10份、AlCl3粉末:5～10份制备而成。
进一步限定，所述节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂按质量份数由SiO2粉末:25份、TiO2粉末:15份、Cr2O3粉末:8份、MnO粉末:12份、MgF2粉末:10份、Ce2O3粉末:10份、CuO粉末:10份、AlCl3粉末:10份制备而成。
本发明的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的制备方法按以下步骤进行：
步骤一、在烘干炉中分别将SiO2粉末、TiO2粉末、Cr2O3粉末、MnO粉末、MgF2粉末、Ce2O3粉末、CuO粉末、AlCl3粉末进行单独的烘干处理；
步骤二、分别将烘干后的SiO2粉末、TiO2粉末、Cr2O3粉末、MnO粉末、MgF2粉末、Ce2O3粉末、CuO粉末、AlCl3粉末进行单独研磨，研磨后分别密封保存于干燥容器中，使用时按比例混合，得到节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂。
进一步限定，步骤一中所述烘干温度为300±10℃，烘干时间为1h～3h。
进一步限定，步骤二中研磨至目数为150～250目。
本发明的活性剂应用于节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接。
进一步限定，将活性剂应用于节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接的具体步骤如下：
步骤1、对待焊节镍含氮奥氏体不锈钢板表面的铁锈、油污、杂质进行清理；
步骤2、将活性剂用有机溶剂调成黏稠溶液；
步骤3、将步骤2得到的黏稠溶液均匀涂覆至待焊区左右各5mm～8mm处，待黏稠溶液干燥后再进行焊接。
进一步限定，步骤2中所述有机溶剂为丙酮或酒精。
进一步限定，步骤2中所述活性剂与有机溶剂的质量比为9:1。
进一步限定，步骤3中所述涂覆厚度为0.5mm～1mm。
进一步限定，步骤3中待黏稠溶液干燥5min后再进行焊接。
本发明相比现有技术的优点如下：
1)本发明的活性剂针对节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接加工开发，通过添加MgF2，AlCl3影响电弧分布来增加焊缝熔深，通过添加Ce2O3可以改变熔池表面的张力梯度，从而增加焊缝的熔深，通过添加Ca，Mn等元素改变电弧形态和熔池表面张力。不锈钢激光-MIG电弧复合电弧焊接焊缝形貌呈“钉子形”，MgF2，AlCl3和Ce2O3协同作用能够明显改善焊缝形貌，提升焊缝质量。MgF2，AlCl3可以明显增加焊缝熔深，对焊缝熔宽的作用不明显，Ce2O3不但可以增加焊缝熔深，而且还能增加焊缝熔宽，三组分协同作用，可以改善焊缝焊缝质量。
2)本发明的活性剂具有广泛的应用前景，使用本发明的活性剂，采用相同的焊接工艺参数能够增大焊缝深宽比，获得优良的焊缝成形。
具体实施方式
实施例1：本实施例的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂按质量份数由SiO2粉末:25份、TiO2粉末:15份、Cr2O3粉末8份、MnO粉末:12份、MgF2粉末:10份、Ce2O3粉末:10份、CuO粉末:10份、AlCl3粉末:10份制备而成。
制备实施例1的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的制备方法按以下步骤进行：
步骤一、在烘干炉中分别将SiO2粉末、TiO2粉末、Cr2O3粉末、MnO粉末、MgF2粉末、Ce2O3粉末、CuO粉末、AlCl3粉末进行单独的烘干处理，烘干温度为300℃，烘干时间为2h；
步骤二、分别将烘干后的SiO2粉末、TiO2粉末、Cr2O3粉末、MnO粉末、MgF2粉末、Ce2O3粉末、CuO粉末、AlCl3粉末进行单独研磨，研磨至200目后分别密封保存于干燥容器中，使用时按比例混合，得到节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂；
实施例1的活性剂应用于节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接，具体步骤如下：
步骤1、对待焊节镍含氮奥氏体不锈钢板表面的铁锈、油污、杂质进行清理；
步骤2、将活性剂用丙酮调成黏稠溶液；所述活性剂与有机溶剂的质量比为9:1；
步骤3、将步骤2得到的黏稠溶液均匀涂覆至待焊区左右各5mm处，涂覆厚度为1mm，待黏稠溶液干燥5min后再进行焊接。
验证试验
试板母材为节镍含氮奥氏体不锈钢锻件，试板尺寸为300mm×150mm×12mm，以不使用活性剂作为空白对照组，在相同焊接条件下进行焊接，得到单焊道焊缝尺寸结果如表1所示；其中焊接条件为：焊接电流175A，焊接速度7mm/s，电弧电压27V，氩气流量：20L/min，焊丝直径：1.2mm，焊丝伸出长度：16mm，焊枪角度：40°，激光入射角：5°
表1单焊道焊缝尺寸结果
活性剂 熔深(mm) 熔宽(mm)
实施例1 2.4 1.2
未添加 1.5 1.4
由表1可以看出，在使用本发明提供的节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂，比不使用活性剂的激光-MIG电弧复合焊接，在熔宽较窄的情况下获得了较深的熔深，而且焊缝成形优良。

Claims (10)

1.一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂，其特征在于，该活性剂按质量份数由SiO2粉末:20～30份、TiO2粉末:10～15份、Cr2O3粉末:5～10份、MnO粉末:10～15份、MgF2粉末:10～20份、Ce2O3粉末:5～10份、CuO粉末:5～10份、AlCl3粉末:5～10份制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂，其特征在于，所述节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂按质量份数由SiO2粉末:25份、TiO2粉末:15份、Cr2O3粉末:8份、MnO粉末:12份、MgF2粉末:10份、Ce2O3粉末:10份、CuO粉末:10份、AlCl3粉末:10份制备而成。
3.如权利要求1-2任意一项权利要求所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：
步骤一、在烘干炉中分别将SiO2粉末、TiO2粉末、Cr2O3粉末、MnO粉末、MgF2粉末、Ce2O3粉末、CuO粉末、AlCl3粉末进行单独的烘干处理；
步骤二、分别将烘干后的SiO2粉末、TiO2粉末、Cr2O3粉末、MnO粉末、MgF2粉末、Ce2O3粉末、CuO粉末、AlCl3粉末进行单独研磨，研磨后分别密封保存于干燥容器中，使用时按比例混合，得到节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂。
4.根据权利要求3所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述烘干温度为300±10℃，烘干时间为1h～3h。
5.根据权利要求3所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的制备方法，其特征在于，步骤二中研磨至目数为150～250目。
6.如权利要求1-2任意一项权利要求所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的应用，其特征在于，将该活性剂应用于节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接。
7.根据权利要求6所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的应用，其特征在于，将活性剂应用于节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接的具体步骤如下：
步骤1、对待焊节镍含氮奥氏体不锈钢板表面的铁锈、油污、杂质进行清理；
步骤2、将活性剂用有机溶剂调成黏稠溶液；
步骤3、将步骤2得到的黏稠溶液均匀涂覆至待焊区左右各5mm～8mm处，待黏稠溶液干燥后再进行焊接。
8.根据根据权利要求7所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的应用，其特征在于，步骤2中所述有机溶剂为丙酮或酒精。
9.根据权利要求7所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的应用，其特征在于，步骤2中所述活性剂与有机溶剂的质量比为9:1。
10.根据权利要求7所述的一种节镍含氮奥氏体不锈钢激光-MIG电弧复合焊接用活性剂的应用，其特征在于，步骤3中所述涂覆厚度为0.5mm～1mm，步骤3中待黏稠溶液干燥5min后再进行焊接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114535867A (zh) * 2022-02-23 2022-05-27 哈尔滨焊接研究院有限公司 一种钛合金激光填丝堆焊熔覆用活性剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58192696A (ja) * 1982-05-06 1983-11-10 Nippon Univac Kk 光線溶接用フラツクス
CN103639618A (zh) * 2013-12-06 2014-03-19 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 钛合金激光双光束焊接的活性剂及焊接路径预处理方法
CN108637529A (zh) * 2018-05-22 2018-10-12 昆山华恒焊接股份有限公司 一种奥氏体不锈钢钨极氩弧焊活性剂及其制备方法和应用
CN109570710A (zh) * 2018-12-11 2019-04-05 南京工程学院 一种用于低碳钢高速mag焊的活性剂及使用方法
CN111604618A (zh) * 2020-06-08 2020-09-01 九江海天设备制造有限公司 一种不锈钢钨极氩弧焊活性剂及其制备方法和应用
CN112548399A (zh) * 2020-12-03 2021-03-26 九江海天设备制造有限公司 一种不锈钢焊接用活性剂及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58192696A (ja) * 1982-05-06 1983-11-10 Nippon Univac Kk 光線溶接用フラツクス
CN103639618A (zh) * 2013-12-06 2014-03-19 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 钛合金激光双光束焊接的活性剂及焊接路径预处理方法
CN108637529A (zh) * 2018-05-22 2018-10-12 昆山华恒焊接股份有限公司 一种奥氏体不锈钢钨极氩弧焊活性剂及其制备方法和应用
CN109570710A (zh) * 2018-12-11 2019-04-05 南京工程学院 一种用于低碳钢高速mag焊的活性剂及使用方法
CN111604618A (zh) * 2020-06-08 2020-09-01 九江海天设备制造有限公司 一种不锈钢钨极氩弧焊活性剂及其制备方法和应用
CN112548399A (zh) * 2020-12-03 2021-03-26 九江海天设备制造有限公司 一种不锈钢焊接用活性剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾中振等: "活性剂对不锈钢激光-TIG电弧复合焊接的影响", 《航空制造技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114535867A (zh) * 2022-02-23 2022-05-27 哈尔滨焊接研究院有限公司 一种钛合金激光填丝堆焊熔覆用活性剂及其制备方法和应用
CN114535867B (zh) * 2022-02-23 2022-09-20 哈尔滨焊接研究院有限公司 一种钛合金激光填丝堆焊熔覆用活性剂及其制备方法和应用

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