节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝，本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。
【背景技术】
[0002]双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、尚强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
[0003]2205双相不锈钢由21%的Cr、2.5%的Mo、4.5%的Ni以及0.17%的N所构成的不锈钢。2205双相不锈钢通过控制[Ni]当量和[Cr]当量来调节铁素体与奥氏体的比例，其中[Ni] =9.5，[Cr] = 25.5 ;其组织是由40%-60%的铁素体和60%-40%的奥氏体组成，国内双相不锈钢的种类有双相不锈钢2205板材、双相不锈钢2205钢管、双相不锈钢2205无缝管、双相不锈钢2205棒材、管材、锻材等等。
[0004]2205双相不锈钢作为最常用的一种双相不锈钢，其使用量占到双相钢的80%以上。因而研制一种与之匹配的药芯焊丝具有重要的现实意义。2205双相不锈钢中合金元素的含量较高，尤其是所用的的镍元素，作为稀缺材料，价格高昂，研发节镍型双相不锈钢焊接材料可大大降低焊材的成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝，焊接飞溅少，焊缝成型美观，具有很好的焊接工艺性。
[0006]本发明的另一个目的是提供一种节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝的制备方法。
[0007]本发明所采用的技术方案是，节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成:金属铬20%-30%,氮化铬铁12% -18%，金属镍3%-5%，钼12%-15%，电解锰2 % -4 %，铝镁粉5 % -7 %，余量为铁粉，以上组分质量百分比之和为100%。
[0008]本发明的特点还在于:
[0009]外皮材料为304不锈钢钢带。
[0010]该药芯焊丝药芯粉体的粒度为80-100目。
[0011]该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为20%-25%。
[0012]该药芯焊丝的直径为1.2-2.0mm。
[0013]本发明所采用的另一个技术方案是，节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下:
[0014]步骤1，按质量百分比分别称取金属铬20% -30%，氮化铬铁12% _18%，金属镍3%-5%，钼12%-15%，电解锰2 % -4 %，铝镁粉5 % -7 %，余量为铁粉，以上组分质量百分比之和为100% ；
[0015]步骤2，将步骤I称得的材料充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时；
[0016]步骤3，将304不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为20% -25%，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2-2.0mm，得到药芯焊丝；
[0017]步骤4，最后用拉丝机将步骤3制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。
[0018]本发明的有益效果是，
[0019]1.本发明节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝，专用于节镍型2205双相不锈钢焊接，焊接飞溅少，焊缝成型美观，具有很好的焊接工艺性；适合于连续送丝焊接设备，具有较高的生产效率。
[0020]2.本发明节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝，利用氮元素部分替代稀缺的镍元素的使用，节约了药芯焊丝的生产成本。
[0021]3.本发明节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝的制备方法简单，操作方便，适合批量化生产。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0023]本发明节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成:金属铬20% -30%，氮化铬铁12% -18%，金属镍3% _5%，钼12% -15%,电解锰2% -4%，铝镁粉5% _7%，余量为铁粉，以上组分质量百分比之和为100%。外皮材料为304不锈钢钢带。
[0024]该药芯焊丝药芯粉体的粒度为80-100目。
[0025]该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为20 % -25 %。
[0026]该药芯焊丝的直径为1.2-2.0_。
[0027]节镍型2205双相不锈钢用药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下:
[0028]步骤1，按质量百分比分别称取金属铬20% -30%，氮化铬铁12% _18%，金属镍3%-5%，钼12%-15%，电解锰2 % -4 %，铝镁粉5 % -7 %，余量为铁粉，以上组分质量百分比之和为100% ；
[0029]步骤2，将步骤I称得的材料充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时；
[0030]步骤3，将304不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为20% -25%，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2-2.0mm，得到药芯焊丝；
[0031]步骤4，最后用拉丝机将步骤3制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。
[0032]药芯中各组分的作用:
[0033]1、金属铬，钼具有铁素体化的作用，使焊缝中有生成铁素体的趋势，金属镍，电解锰具有奥氏体化的作用，使焊缝中有生成奥氏体的趋势，四者配合使用，是为了使焊缝中产生一定比例的铁素体与奥氏体。
[0034]2、金属铬还具有提高接头耐蚀性的作用，时焊接接头符合不锈钢的使用要求。
[0035]3、氮化铬铁中的铬与金属铬具有同样的作用，即铁素体化与提高耐蚀性。其中的氮与镍具有同样的作用，即奥氏体化的作用。
[0036]4、金属镍，还具有提高焊接接头韧性的作用。
[0037]5、铝镁粉易与氧气结合而除去熔池中的氧元素，保护了焊缝中的其他组分。
[0038]6、铁用来补充剩余质量，是粉芯的质量达到100%。
[0039]实施例1
[0040]步骤I，分别称取金属铬280g，氮化铬铁120g，金属镍40g，钼120g，电解锰40g，铝镁粉70g，铁粉330g;
[0041]步骤2，将步骤I称得材料充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时；
[0042]步骤3，将304不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为25%，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至2.0mm，得到药芯焊丝；
[0043]步骤4，最后用拉丝机将步骤3制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。
[0044]实施例1制备的药芯焊丝适用于熔化极气体保护焊(GMAW)，焊接电流为180-240A，电压为20-25V，保护气体为Ar20% _C0280%混合气体，气体流速为15_20L/min。焊接接头的抗拉强度为654Mpa，屈服极限为523Mpa，断面收缩率56%，冲击功为65J。性能符合2205双相不锈钢的使用要求。
[0045]实施例2
[0046]步骤I，分别称取金属铬200g，氮化铬铁180g，金属镍30g，钼150g，电解锰20g，铝镁粉70g，铁粉350g;
[0047]步骤2，将步骤I称得的材料充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时；
[0048]步骤3，将304不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为23%，