CN116100192B - 药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法 - Google Patents

药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116100192B
CN116100192B CN202310147306.9A CN202310147306A CN116100192B CN 116100192 B CN116100192 B CN 116100192B CN 202310147306 A CN202310147306 A CN 202310147306A CN 116100192 B CN116100192 B CN 116100192B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
flux
cored wire
percent
sheath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310147306.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116100192A (zh
Inventor
杨二娟
刘福广
李勇
米紫昊
刘刚
王艳松
黄修喜
林崴
刘国刚
张兰庆
许有海
常哲
韩天鹏
张周博
黎俊良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202310147306.9A priority Critical patent/CN116100192B/zh
Publication of CN116100192A publication Critical patent/CN116100192A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116100192B publication Critical patent/CN116100192B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0266—Rods, electrodes, wires flux-cored
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
    • B23K35/406—Filled tubular wire or rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/18—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient
    • B65D81/20—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient under vacuum or superatmospheric pressure, or in a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65D81/2007—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient under vacuum or superatmospheric pressure, or in a special atmosphere, e.g. of inert gas under vacuum
    • B65D81/2023—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient under vacuum or superatmospheric pressure, or in a special atmosphere, e.g. of inert gas under vacuum in a flexible container
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

本发明提供了一种药芯焊丝及其制造方法，涉及焊接材料技术领域，为解决T22珠光体耐热钢材料的传热管焊接效果差的问题而设计。药芯焊丝包括外皮以及填充于外皮中的药芯；外皮为低碳钢带，以占所述药芯总重的质量百分比计，药芯包括：Co：28.0～32.0％，Cr：19.0％～23.0％，Mo：7.0％～9.0％，Nb：1.5％～3.5％，Cu：1.0％～1.5％，W：1.5％～3.5％，B：0.6％～1.0％，La：0.4％～0.6％，其余为Ni。本发明提供的药芯焊丝可以保证焊缝性能与母材的优异匹配。

Description

药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法
技术领域
本发明涉及焊接材料技术领域，具体而言，涉及一种药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法。
背景技术
T22合金是美国ASME SA-213/SA-213M标准中过热器和锅炉用Cr-Mo系珠光体耐热钢，牌号为2.25Cr1Mo，我国于1985年将其引入到GB5310中，定名为12Cr2MoG。为了降低成本，在核电蒸汽发生器传热管中，高温段(温度高于540℃)采用Incoloy 800H奥氏体钢制备，而低温段(服役温度低于440℃)常采用T22钢制备。T22珠光体耐热钢具有较小的热膨胀系数、较高的导热系数、较高的应力腐蚀抗力、较好的疲劳抗力、优良的工艺性能及较低的成本。但是，珠光体耐热钢在高温长时间服役下，会发生变化，导致服役性能的降低。主要包括珠光体的球化、铁素体固溶体中合金元素的贫化等，上述现象导致材料的热强性降低，影响其高温下的安全运行。特别是焊接接头，由于其本身存在非平衡凝固过程，导致其高温下组织的不稳定现象更加严重。接头的失效在传热管的失效中占了较大的比重。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种药芯焊丝，以解决现有对T22珠光体耐热钢材料的传热管焊接效果差的技术问题。
本发明提供的药芯焊丝，应用于T22珠光体耐热钢，包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯；所述外皮为低碳钢带；以占所述药芯总重的质量百分比计，所述药芯包括：Mn：3.0％～4.0％，Mo：2.0％～2.5％，Cr：8.0％～9.0％，W：5.0％～5.5％，V：1.0％～1.5％，Ni：1.0％～1.5％，Nb：1.0％～1.5％，其余为Fe。
本发明药芯焊丝带来的有益效果是：
本发明所提供的药芯焊丝适用于T22珠光体耐热钢的焊接，和母材T22相比，降低C、Mo含量，加入W元素，获得W-Mo复合强化、析出强化效果，从而抑制高温下碳化物的富集，提高蠕变寿命。焊丝中添加Nb、V微量元素，形成细小、弥散的碳化物，提高蠕变强度。严格控制碳含量，降低焊接熔合线附近的开裂倾向。针对母材T22的珠光体组织(铁素体相)，设计以相同的铁素体相形成组织上的匹配，从而缓解接头的应力集中现象。考虑焊接接头的组织不匹配导致的强韧性下降，提高了焊丝中的合金元素含量，并引入了微合金强化效果，从而保证焊缝性能与母材的优异匹配。具有优异的高温稳定性，可以保证T22传热管的安全服役。该药芯焊丝与传统的实心焊丝相比，具有制备工艺简单、生产成本低等优势。本发明焊丝丝径较小，既适用于熔化极焊接，也适用于非熔化极焊接，适用性较广。
优选的技术方案中，所述药芯焊丝的填充率为25％～30％。
优选的技术方案中，所述焊丝的直径为1.2mm。
本发明的第二个目的在于提供一种药芯焊丝的制造方法，用于制造上述的药芯焊丝，包括如下步骤：
称取药粉：按质量百分比：Mn粉3.0％～4.0％，Mo粉2.0％～2.5％，Cr粉8.0％～9.0％，W粉5.0％～5.5％，V粉1.0％～1.5％，Ni粉1.0％～1.5％，Nb粉1.0％～1.5％，其余为Fe粉，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％，来称取药粉；
烘干药粉；
混合药粉；
填充药粉：去除外皮表面的油脂，并将外皮弯曲为U形，将混合好的所述药粉填充进所述外皮，并将所述外皮合口；
拉拔焊丝：采用拉拔工艺制成焊丝成品。
本发明药芯焊丝制造方法带来的有益效果是：
本采用上述方法制造的药芯焊丝适用于T22珠光体耐热钢的焊接，和母材T22相比，降低C、Mo含量，加入W元素，获得W-Mo复合强化、析出强化效果，从而抑制高温下碳化物的富集，提高蠕变寿命。焊丝中添加Nb、V微量元素，形成细小、弥散的碳化物，提高蠕变强度。严格控制碳含量，降低焊接熔合线附近的开裂倾向。针对母材T22的珠光体组织(铁素体相)，设计以相同的铁素体相形成组织上的匹配，从而缓解接头的应力集中现象。考虑焊接接头的组织不匹配导致的强韧性下降，提高了焊丝中的合金元素含量，并引入了微合金强化效果，从而保证焊缝性能与母材的优异匹配。具有优异的高温稳定性，可以保证T22传热管的安全服役。该药芯焊丝与传统的实心焊丝相比，具有制备工艺简单、生产成本低等优势。本发明焊丝丝径较小，既适用于熔化极焊接，也适用于非熔化极焊接，适用性较广。
优选的技术方案中，烘干药粉步骤中，将所述药粉置于真空环境中加热，加热温度为200℃～250℃，保温时间为2h～3h。
优选的技术方案中，所述混合药粉步骤中，将烘干后的药粉放置在混粉机中进行混合，混合的时间为2h～3h。
优选的技术方案中，所述称取药粉步骤中，所述药粉的粒度为200目。
优选的技术方案中，所述外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm，宽度为7mm。
优选的技术方案中，所述拉拔焊丝步骤中，第一道拉拔模具的孔径为2.6mm。
优选的技术方案中，还包括焊丝包装步骤：将所述焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
附图说明
图1为使用实施例二制备的焊丝进行T22母材的对接接头焊接，熔合线附近的金相组织形貌图；
图2为使用实施例二制备的焊丝进行T22母材的对接接头焊接，焊缝的金相组织形貌图；
图3为使用实施例二制备的焊丝进行T22母材的对接接头焊接，接头的拉伸断口形貌。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种药芯焊丝及其制造方法和焊接工艺，以对T22珠光体耐热钢材料的传热管进行焊接，以提高该传热管在高温时的强度和韧性，保证T22珠光体耐热钢传热管的安全服役。
第一方面，本实施例提供的药芯焊丝，包括外皮以及填充于外皮中的药芯；外皮为低碳钢带，以占药芯总重的质量百分比计，药芯包括：Mn：3.0％～4.0％，Mo：2.0％～2.5％，Cr：8.0％～9.0％，W：5.0％～5.5％，V：1.0％～1.5％，Ni：1.0％～1.5％，Nb：1.0％～1.5％，其余为Fe，以上各个成分的质量百分比之和为100％。
本发明所提供的药芯焊丝适用于T22珠光体耐热钢的焊接，和母材T22相比，降低C、Mo含量，加入W元素，获得W-Mo复合强化、析出强化效果，从而抑制高温下碳化物的富集，提高蠕变寿命。焊丝中添加Nb、V微量元素，形成细小、弥散的碳化物，提高蠕变强度。严格控制碳含量，降低焊接熔合线附近的开裂倾向。针对母材T22的珠光体组织(铁素体相)，设计以相同的铁素体相形成组织上的匹配，从而缓解接头的应力集中现象。考虑焊接接头的组织不匹配导致的强韧性下降，提高了焊丝中的合金元素含量，并引入了微合金强化效果，从而保证焊缝性能与母材的优异匹配。具有优异的高温稳定性，可以保证T22传热管的安全服役。该药芯焊丝与传统的实心焊丝相比，具有制备工艺简单、生产成本低等优势。本发明焊丝丝径较小，既适用于熔化极焊接，也适用于非熔化极焊接，适用性较广。
本发明实施例的药芯焊丝中，药芯焊丝的填充率为25％～30％。
本发明实施例的药芯焊丝中，焊丝的直径为1.2mm。
具体的，本发明实施例中的各组分的作用机理和功能如下：
除Fe元素以外，药芯焊丝中包括以下元素：
C元素：C元素主要通过钢带引入。钢带中C<0.025％，较低的碳含量可以保证焊丝优异的焊接工艺性及较高的抗开裂能力。由于焊丝中的C含量低于母材T22中的C含量，在进行T22对接接头焊接时，熔合区由于较低的碳含量(C含量由母材T22和焊丝共同提供)，可以减小淬硬倾向，抑制有害的魏氏组织的产生。
Mn元素：在药粉中添加了一定量的Mn元素。Mn一方面具有脱氧的作用，另一方面可以提高焊缝的抗开裂能力。此外，Mn还有提高焊缝强度的作用。
Mo元素：在药粉中添加了一定量的Mo元素。根据填充率计算，焊丝中最终的Mo含量低于T22母材。Mo固溶于铁素体基体中，即使少量的Mo其对提高焊缝的强度效果也非常明显，Mo含量的降低有助于减少焊缝的淬硬倾向，从而提高焊缝的韧性。
W元素：在药粉中添加了一定量的W元素。W和Mo一起，通过固溶于铁素体基体中实现固溶强化效果。由于W、Mo的原子半径较Fe大，由此带来的晶格畸变明显，因此这两个元素的联合固溶，可以显著缓解接头在高温服役下碳化物的富集，从而提高其高温蠕变寿命。
Nb、V元素：在药粉中添加了微量的Nb和V元素，这两个元素通过与C形成NbC、VC，在铁素体基体中析出，起到析出强化的效果，从而可以提高焊缝的蠕变强度。焊丝中主要元素为Ni，来自低碳钢带和药粉的添加。Ni具有面心立方结构，由于其自身原子结构的特点，可以溶解较多的合金元素实现合金化，并且仍然保持奥氏体相的稳定状态。因此，针对传热管过热段的服役温度，选择以Ni为主可以充分保证焊缝的高温稳定性。
综上所述，本实施例提供的药芯焊丝，通过加入W、Mo元素，获得W-Mo复合强化、析出强化效果，从而抑制高温下碳化物的富集，提高蠕变寿命。焊丝中添加Nb、V微量元素，形成细小、弥散的碳化物，提高蠕变强度。
另一方面，本实施例所提供的药芯焊丝的制造方法，用于制造上述的药芯焊丝，包括如下步骤：
称取药粉：按质量百分比：Mn粉3.0％～4.0％，Mo粉2.0％～2.5％，Cr粉8.0％～9.0％，W粉5.0％～5.5％，V粉1.0％～1.5％，Ni粉1.0％～1.5％，Nb粉1.0％～1.5％，其余为Fe粉，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％，来称取药粉；
烘干药粉；其中，该步骤中，将药粉置于真空环境中加热，加热温度为200℃～250℃，保温时间为2h～3h。
混合药粉：将烘干后的药粉进行充分的混合，混合时间为2h-3h；具体的，可以将烘干的药粉置于混粉机中进行混合；
填充药粉：去除外皮表面的油脂，其中，可以采用酒精去除外皮原材料表面的油脂，并通过药芯焊丝成型机将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口；
拉拔焊丝：采用拉拔工艺制成焊丝成品，具体的，采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm，所制成的药芯焊丝直径为1.2mm。
除上述步骤外，制造方法还可以包括焊丝包装步骤：将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
具体的，称取药粉的步骤中，药粉的粒度为200目。
具体的，外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm，宽度为7mm。
本发明实施例所提供的药芯焊丝及其制造方法，具有以下有益效果：
(1)本发明实施例提供的药芯焊丝适用于T22铁素体耐热钢的焊接，具有优异的高温稳定性，可以保证T22传热管的安全服役。
(2)本发明实施例提供的药芯焊丝和母材T22相比，降低C、Mo含量，加入W元素，获得W-Mo复合强化、析出强化效果，从而抑制高温下碳化物的富集，提高蠕变寿命。焊丝中添加Nb、V微量元素，形成细小、弥散的碳化物，提高蠕变强度。严格控制碳含量，降低焊接熔合线附近的开裂倾向。
(3)本发明实施例提供的药芯焊丝针对母材T22的珠光体组织(铁素体相)，设计以相同的铁素体相形成组织上的匹配，从而缓解接头的应力集中现象。考虑焊接接头的组织不匹配导致的强韧性下降，提高了焊丝中的合金元素含量，并引入了微合金强化效果，从而保证焊缝性能与母材的优异匹配。
(4)本发明实施例提供的药芯焊丝，与传统的实心焊丝相比，具有制备工艺简单、生产成本低等优势。本发明焊丝丝径较小，既适用于熔化极焊接，也适用于非熔化极焊接，适用性较广。
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明所提供的药芯焊丝及其制造方法和焊接工艺进行更加详细的描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例一：
步骤1：称取药粉，按以下质量百分比来称取药粉：Mn粉3.0％，Mo粉2.0％，Cr粉8.0％，W粉5.0％，V粉1.0％，Ni粉1.0％，Nb粉1.0％，其余为Fe粉，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％。
步骤2：烘干药粉，将药粉置于真空加热炉内加热，加热温度为250℃，保温时间为2h。以去除药粉中的水分。
步骤3：混合药粉，将烘干后的药粉置于混粉机中进行充分的混合，混合时间为2h。
步骤4：填充药粉，选用低碳钢带作为药芯焊丝的外皮，采用酒精去除外皮原材料表面的油脂，并通过药芯焊丝成型机将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口。填充率选择为30％。
步骤5：拉拔焊丝，采用拉拔工艺制成焊丝成品，其中，采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm，模具孔径依次减少，最终所制成的药芯焊丝直径为1.2mm。
步骤6：焊丝包装步骤，将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
用实施例一中的制造方法制造的药芯焊丝进行T22珠光体耐热钢的对接接头焊接，焊接后的T22耐热钢对接接头，在室温抗拉强度为610MPa，断后伸长率为35％，室温下的V型缺口夏比冲击功为80J。
实施例二：
步骤1：称取药粉，按以下质量百分比来称取药粉：Mn粉4.0％，Mo粉2.5％，Cr粉9.0％，W粉5.5％，V粉1.5％，Ni粉1.5％，Nb粉1.5％，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％。
步骤2：烘干药粉，将药粉置于真空加热炉内加热，加热温度为280℃，保温时间为2.5h。以去除药粉中的水分。
步骤3：混合药粉，将烘干后的药粉置于混粉机中进行充分的混合，混合时间为2.5h。
步骤4：填充药粉，选用低碳钢带作为药芯焊丝的外皮，采用酒精去除外皮原材料表面的油脂，并通过药芯焊丝成型机将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口。填充率选择为25％。
步骤5：拉拔焊丝，采用拉拔工艺制成焊丝成品，其中，采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm，模具孔径依次减少，最终所制成的药芯焊丝直径为1.2mm。
步骤6：焊丝包装步骤，将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
图1为使用实施例二制备的焊丝进行T22母材的对接接头焊接，熔合线附近的金相组织形貌图。从图中可以看出，母材和焊缝结合良好，未见气孔和裂纹等缺陷。图2为使用实施例二制备的焊丝进行T22母材的对接接头焊接，焊缝的金相组织形貌图。从图中可以看出，焊缝主要为粒状贝氏体+铁素体组织。图3为使用实施例二制备的焊丝进行T22母材的对接接头焊接，接头的拉伸断口形貌。从图中可以看出，拉伸断口以轫窝形貌为主，韧性较好。
用实施例二中的制造方法制造的药芯焊丝进行T22珠光体耐热钢的对接接头焊接，焊接后的T22耐热钢对接接头，在室温抗拉强度为615MPa，断后伸长率为36％，室温下的V型缺口夏比冲击功为96J。
实施例三：
步骤1：称取药粉，按以下质量百分比来称取药粉：Mn粉3.5％，Mo粉2.3％，Cr粉8.5％，W粉5.3％，V粉1.3％，Ni粉1.3％，Nb粉1.3％，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％。
步骤2：烘干药粉，将药粉置于真空加热炉内加热，加热温度为270℃，保温时间为3h。以去除药粉中的水分。
步骤3：混合药粉，将烘干后的药粉置于混粉机中进行充分的混合，混合时间为3h。
步骤4：填充药粉，选用低碳钢带作为药芯焊丝的外皮，采用酒精去除外皮原材料表面的油脂，并通过药芯焊丝成型机将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口。填充率选择为28％。
步骤5：拉拔焊丝，采用拉拔工艺制成焊丝成品，其中，采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm，模具孔径依次减少，最终所制成的药芯焊丝直径为1.2mm。
步骤6：焊丝包装步骤，将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
用实施例三中的制造方法制造的药芯焊丝进行T22珠光体耐热钢的对接接头焊接，焊接后的T22耐热钢对接接头，在室温抗拉强度为607MPa，断后伸长率为37％，室温下的V型缺口夏比冲击功为93J。
实施例四：
步骤1：称取药粉，按以下质量百分比来称取药粉：Mn粉3.7％，Mo粉2.2％，Cr粉8.7％，W粉5.2％，V粉1.2％，Ni粉1.2％，Nb粉1.2％，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％。
步骤2：烘干药粉，将药粉置于真空加热炉内加热，加热温度为270℃，保温时间为2.7h。以去除药粉中的水分。
步骤3：混合药粉，将烘干后的药粉置于混粉机中进行充分的混合，混合时间为2.2h。
步骤4：填充药粉，选用低碳钢带作为药芯焊丝的外皮，采用酒精去除外皮原材料表面的油脂，并通过药芯焊丝成型机将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口。填充率选择为27％。
步骤5：拉拔焊丝，采用拉拔工艺制成焊丝成品，其中，采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm，模具孔径依次减少，最终所制成的药芯焊丝直径为1.2mm。
步骤6：焊丝包装步骤，将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
用实施例四中的制造方法制造的药芯焊丝进行T22珠光体耐热钢的对接接头焊接，焊接后的T22耐热钢对接接头，在室温抗拉强度为630MPa，断后伸长率为34％，室温下的V型缺口夏比冲击功为82J。
实施例五：
步骤1：称取药粉，按以下质量百分比来称取药粉：Mn粉3.6％，Mo粉2.4％，Cr粉8.1％，W粉5.4％，V粉1.1％，Ni粉1.4％，Nb粉1.4％，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％。
步骤2：烘干药粉，将药粉置于真空加热炉内加热，加热温度为270℃，保温时间为2.3h。以去除药粉中的水分。
步骤3：混合药粉，将烘干后的药粉置于混粉机中进行充分的混合，混合时间为2.8h。
步骤4：填充药粉，选用低碳钢带作为药芯焊丝的外皮，采用酒精去除外皮原材料表面的油脂，并通过药芯焊丝成型机将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口。填充率选择为26％。
步骤5：拉拔焊丝，采用拉拔工艺制成焊丝成品，其中，采用拉拔模具拉拔制造焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm，模具孔径依次减少，最终所制成的药芯焊丝直径为1.2mm。
步骤6：焊丝包装步骤，将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
用实施例五中的制造方法制造的药芯焊丝进行T22珠光体耐热钢的对接接头焊接，焊接后的T22耐热钢对接接头，在室温抗拉强度为640MPa，断后伸长率为33％，室温下的V型缺口夏比冲击功为89J。
表一：各实施例的药芯焊丝的药芯成分(质量百分比)对比表。
成分 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
Mn 3 4 3.5 3.7 3.6
Mo 2 2.5 2.3 2.2 2.4
Cr 8 9 8.5 8.7 8.1
W 5 5.5 5.3 5.2 5.4
V 1 1.5 1.3 1.2 1.1
Ni 1 1.5 1.3 1.2 1.4
Nb 1 1.5 1.3 1.2 1.4
Fe 79 74.5 76.5 76.6 76.6
其中，在表1中，本申请的实施例一～实施例五中，表示的是该元素占药粉重量的百分比。
表二：各实施例与对比例焊接的接头力学性能测试数据
综上所述，本发明所提供的药芯焊丝，适用于T22珠光体耐热钢的焊接，该焊丝的制备方法简单、易控，适宜工业化推广。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
上述实施例中，诸如“上”、“下”等方位的描述，均基于附图所示。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种药芯焊丝，其特征在于，应用于T22珠光体耐热钢，包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯；所述外皮为低碳钢带；以占所述药芯总重的质量百分比计，所述药芯包括：Mn：3.0％～4.0％，Mo：2.0％～2.5％，Cr：8.0％～9.0％，W：5.0％～5.5％，V：1.0％～1.5％，Ni：1.0％～1.5％，Nb：1.0％～1.5％，其余为Fe；所述药芯焊丝的填充率为25％～30％。
2.根据权利要求1所述的药芯焊丝，其特征在于，所述药芯焊丝的直径为1.2mm。
3.一种药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述药芯焊丝应用于T22珠光体耐热钢，所述药芯焊丝的制造方法包括如下步骤：
称取药粉：按质量百分比：Mn粉3.0％～4.0％，Mo粉2.0％～2.5％，Cr粉8.0％～9.0％，W粉5.0％～5.5％，V粉1.0％～1.5％，Ni粉1.0％～1.5％，Nb粉1.0％～1.5％，其余为Fe粉，其中，以上所有组分的质量百分比之和为100％，来称取药粉；
烘干药粉；
混合药粉；
填充药粉：选用低碳钢带作为药芯焊丝的外皮，去除外皮表面的油脂，并将外皮弯曲为U形，将混合好的所述药粉填充进所述外皮，并将所述外皮合口；
拉拔焊丝：采用拉拔工艺制成焊丝成品。
4.根据权利要求3所述的药芯焊丝的制造方法，其特征在于，烘干药粉步骤中，将所述药粉置于真空环境中加热，加热温度为200℃～250℃，保温时间为2h～3h。
5.根据权利要求3所述的药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述混合药粉步骤中，将烘干后的药粉放置在混粉机中进行混合，混合的时间为2h～3h。
6.根据权利要求3所述的药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述称取药粉步骤中，所述药粉的粒度为200目。
7.根据权利要求3所述的药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm，宽度为7mm。
8.根据权利要求3所述的药芯焊丝的制造方法，其特征在于，所述拉拔焊丝步骤中，第一道拉拔模具的孔径为2.6mm。
9.根据权利要求3所述的药芯焊丝的制造方法，其特征在于，还包括焊丝包装步骤：将所述焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
CN202310147306.9A 2023-02-21 2023-02-21 药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法 Active CN116100192B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310147306.9A CN116100192B (zh) 2023-02-21 2023-02-21 药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310147306.9A CN116100192B (zh) 2023-02-21 2023-02-21 药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116100192A CN116100192A (zh) 2023-05-12
CN116100192B true CN116100192B (zh) 2023-09-08

Family

ID=86259712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310147306.9A Active CN116100192B (zh) 2023-02-21 2023-02-21 药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116100192B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118357630B (zh) * 2024-06-20 2024-08-23 西安热工研究院有限公司 受热面管堆焊用复合碳化物强化马氏体焊丝及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005059077A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Kobe Steel Ltd Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ
CN1597233A (zh) * 2004-08-27 2005-03-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 一种连铸辊堆焊用药芯焊丝
JP2009248175A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Nippon Steel Corp フラックス入りワイヤを用いた高強度鋼のｔｉｇ溶接方法
CN102189352A (zh) * 2010-10-15 2011-09-21 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种p92钢埋弧焊焊丝
CN104690404A (zh) * 2015-03-19 2015-06-10 中国神华能源股份有限公司 T22和tp347h异种钢的焊接方法
CN106956094A (zh) * 2017-05-31 2017-07-18 河北工业大学 一种硬面堆焊合金材料
CN107127477A (zh) * 2017-05-17 2017-09-05 安徽飞弧焊业股份有限公司 一种防裂药芯焊丝
CN111112878A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 北京北冶功能材料有限公司 一种超超临界燃煤电站耐热钢用光亮焊焊丝
JP2020168639A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 日本製鉄株式会社 溶接継手、及び、その溶接継手の製造に用いられる溶接材料
CN113613828A (zh) * 2019-03-26 2021-11-05 株式会社神户制钢所 高Cr铁素体系耐热钢用涂药焊条

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005059077A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Kobe Steel Ltd Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ
CN1597233A (zh) * 2004-08-27 2005-03-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 一种连铸辊堆焊用药芯焊丝
JP2009248175A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Nippon Steel Corp フラックス入りワイヤを用いた高強度鋼のｔｉｇ溶接方法
CN102189352A (zh) * 2010-10-15 2011-09-21 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种p92钢埋弧焊焊丝
CN104690404A (zh) * 2015-03-19 2015-06-10 中国神华能源股份有限公司 T22和tp347h异种钢的焊接方法
CN107127477A (zh) * 2017-05-17 2017-09-05 安徽飞弧焊业股份有限公司 一种防裂药芯焊丝
CN106956094A (zh) * 2017-05-31 2017-07-18 河北工业大学 一种硬面堆焊合金材料
CN113613828A (zh) * 2019-03-26 2021-11-05 株式会社神户制钢所 高Cr铁素体系耐热钢用涂药焊条
JP2020168639A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 日本製鉄株式会社 溶接継手、及び、その溶接継手の製造に用いられる溶接材料
CN111112878A (zh) * 2019-12-25 2020-05-08 北京北冶功能材料有限公司 一种超超临界燃煤电站耐热钢用光亮焊焊丝

Also Published As

Publication number Publication date
CN116100192A (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2059620B1 (en) Welding alloy and articles for use in welding, weldments and method for producing weldments
CN114505619B (zh) 镍基焊丝、镍基焊丝的制造方法和镍基焊丝的焊接工艺
JP6703630B1 (ja) 耐再熱割れ性ｗ含有高強度低合金耐熱鋼
US6042782A (en) Welding material for stainless steels
JP2006289405A (ja) 耐火構造用鋼のガスシールドアーク溶接ワイヤ。
CN110539100A (zh) 一种高氮低镍高温药芯焊丝及制备工艺
CN116100192B (zh) 药芯焊丝和药芯焊丝的制造方法
CN116117381B (zh) 双沉淀强化Ni-Cr焊丝及其制造方法和焊接工艺
JP3850764B2 (ja) 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用溶接ワイヤ
KR102658542B1 (ko) 고Cr 페라이트계 내열강용 피복 아크 용접봉
JP4377869B2 (ja) 電縫溶接性に優れたボイラ用鋼およびそれを用いた電縫ボイラ鋼管
JPS5950437B2 (ja) Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆ア−ク溶接棒
JP3552517B2 (ja) 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼の溶接方法及びその溶接鋼管の製造方法
CN112935623B (zh) 一种新型Ni-Cr-Co-Mo型高温镍基焊丝
JP2001246495A (ja) 溶接材料および溶接継手の製造方法
JP4193308B2 (ja) 耐硫化物応力割れ性に優れた低炭素フェライト−マルテンサイト二相ステンレス溶接鋼管
JP7295418B2 (ja) 溶接材料
JP4051042B2 (ja) Ｃｒを含有する電縫鋼管およびその製造方法
JP4542361B2 (ja) 耐溶接部再熱割れ性に優れたフェライト系電縫ボイラ鋼管および製造法
US3859082A (en) Wrought austenitic alloy products
JP2594265B2 (ja) ９Ｃｒ−Ｍｏ系鋼用ＴＩＧ溶接用ワイヤ
JP2005272900A (ja) シーム溶接金属の低温靭性に優れた高強度ｕｏｅ鋼管
JP2002069588A (ja) フェライト系耐熱鋼
JP3598600B2 (ja) 高強度高靱性を有する溶接金属とその形成方法
JPS5970494A (ja) Ｃｒ−Ｍｏ鋼溶接用被覆ア−ク溶接棒

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant