一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝的制作方法
【专利说明】一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝
[0001] 【技术领域】 本发明涉及焊接材料领域，尤其涉及一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，具体涉及 一种能焊后热处理的E309LT1-1不锈钢药芯焊丝。
[0002] 【【背景技术】】 已知的，加氢反应器是在高温、高压下临氢条件下运行的压力容器，反应器壳体通常都 采用铬钼型耐热钢。其内壁堆焊奥氏体不锈钢。目前，大部分加氢反应器采用308U316L 或347L型不锈钢为堆焊材料，309L为隔离层堆焊材料。在反应器内壁一般采用高效率的带 极堆焊进行，但在接头、法兰以及形状不规则的地方，一般采用药芯焊丝进行堆焊。由于壳 体为铬钼型碳钢，而堆焊层为奥氏体不锈钢，为了降低因焊接过程中产生的焊接应力，在焊 接完成后一般会进行整体热处理，工艺一般为690°CX22h，且热处理后侧弯试验及晶间腐 蚀试验检验结果均需合格，以检验堆焊材料与底层材料的结合强度以及韧性。这就为焊接 材料提出了较高的要求。
[0003] 通过专利查询，目前尚没有可以进行焊后热处理的不锈钢药芯焊丝的相关专利。
[0004] 【
【发明内容】
】 为了克服【背景技术】中存在的不足，本发明提供了一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊 丝，本发明采用100%C02或者Ar-CO2混合气体作为保护气体焊接，熔滴更细，焊缝成型更好， 同时，由于采用氧化性气体以及加入了较多的脱氧、脱氮元素，焊缝金属的纯净度得到了较 大的提尚。
[0005] 为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案： 一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，包括外皮和药芯粉，所述外皮为低碳不锈钢带， 在外皮内设有药芯粉，所述药芯粉中各组分按质量百分比包括如下成分： 金属铬粉 10~12% ; 金属镍粉 8~10% ; 电解锰粉 6~8% ; 硅铁 1~3% TiO2 25 ~30% ; 镁粉 0? 2~0? 5% ; 石英 1~3% ; 错英砂 8~10% ; 氧化铝 0? 5~0? 8% ; 氟化钠 1~3% 氧化祕 0. 1~0. 4% ; 稳弧剂 L2~L3% ; 铁粉 18~38%。
[0006] 所述的能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，所述1102为钛铁或金红石中的任意一种 或两种组合。
[0007] 所述的能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，所述稳弧剂为Na2O或K2O或NaF或K2SiF6 或K2ZrF6SK3A1F6中的任意一种或两种或两种以上的组合。
[0008] 所述的能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，所述药芯粉的填充重量占焊丝总重量的 10 ~25%〇
[0009] 采用如上所述的技术方案，具有如下有益效果： 本发明所述的一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，本发明采用100%C02或者Ar-CO2 混合气体作为保护气体焊接，熔滴更细，焊缝成型更好，同时，由于采用氧化性气体以及加 入了较多的脱氧、脱氮元素，焊缝金属的纯净度得到了较大的提高。本发明主要应用于压力 石化容器内壁过渡层的堆焊焊接。
[0010] 【【具体实施方式】】 通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例； 本发明所述的一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，包括外皮和药芯粉，所述外皮为 低碳不锈钢带，在外皮内设有药芯粉，所述药芯粉的填充重量占焊丝总重量的10~25%，药 芯粉中各组分按质量百分比包括如下成分： 金属铬粉 10~12% ; 金属镍粉 8~10% ; 电解锰粉 6~8% ; 硅铁 1~3% TiO2 25 ~30% ; 镁粉 0? 2 ~0? 5% ; 石英 1~3% ; 错英砂 8~10% ; 氧化铝 0. 5~0. 8% ; 氟化钠 1~3% 氧化铋 0? 1~0? 4% ; 稳弧剂 L2~L3% ; 铁粉 18~38%。
[0011] 其中所述1102为钛铁或金红石中的任意一种或两种组合；所述稳弧剂为Na2O或 K2O或NaF或K2SiF6SK2ZrF6SK3A1F6中的任意一种或两种或两种以上的组合。
[0012] 本发明中各组分的作用如下： 金属铬粉：向焊丝熔敷金属中过渡铬元素。
[0013] 金属镍粉：向焊丝熔敷金属中过渡镍元素。
[0014] 电解锰粉：脱氧、脱硫，并向焊丝熔敷金属中过渡锰元素。锰与硅元素(主要来自硅 铁）保持适当比例，可联合脱氧，形成熔点低、密度小的硅酸锰，在钢液中处于液态，容易聚 合成半径大的质点，浮到渣中，降低钢液和焊缝金属中的氧含量，净化钢液。
[0015] 硅铁：硅是重要的脱氧元素，同时也是强化元素，一定量的硅对于提高强度和韧性 具有重要作用，但是过量的硅会导致焊缝中渗硅严重，恶化低温韧性，同时也会造成焊缝熔 渣过多，在多层多道焊中容易出现夹渣的缺陷。因此硅含量控制在1~3%范围内。
[0016] 铁粉：铁粉具有调节填充率和改善焊接电弧稳定性的作用，但是过量的铁粉会产 生大量飞溅。
[0017] 脱氧剂：钛铁、镁粉为脱氧、脱氮剂，以保证焊缝熔敷金属的纯净度。
[0018] 金红石：主要的造渣剂，可以改善焊缝金属的脱渣性和成型质量，适量的金红石可 以改善电弧稳定性，但加入量过多反而会降低电弧稳定性。
[0019] 锆英砂：主要的造渣剂，调整熔渣的物理化学性能，改善焊缝金属的脱渣性，提高 熔化熔点，锆英砂中的二氧化锆在焊接过程中发生化学变化，引起熔渣热膨胀系数的改变， 也有利于焊缝金属的脱渣。
[0020] 石英：主要的造渣剂，增加熔渣的酸度，调整熔渣的粘度和氧化性，但加入量过多 会增加熔敷金属中氧化夹杂量，降低焊缝成型质量。
[0021] 氧化铋：提高焊缝金属的脱渣性，是不锈钢药芯焊丝改善脱渣性的重要组分。
[0022] 氟化钠：主要起到稳弧的作用。
[0023] 氧化铝：主要起到造渣的作用。
[0024] 稳弧剂：Na20、K20、K3A1F6#具有稳弧作用，改善焊接工艺性，提高形成细颗粒过渡 的焊接工艺范围，因此添加量控制在1. 2~1. 3%，如果添加过量，则会导致脱渣困难。
[0025]本发明具有如下特点： 1、具有良好的焊接工艺性，焊接时电弧稳定，操作容易，焊缝成型好，脱渣容易。
[0026] 2、经690°CX22h热处理后侧弯试验及晶间腐蚀试验检验结果合格。
[0027] 3、可用于全位置焊接。
[0028] 本发明的具体实施例如表1所示。
[0029] 表1实施例(原材料中单位为％)
实施例效果 对上述制得的三种焊丝进行熔敷金属力学性能试验，试板坡口、尺寸、取样方法与位置 均按照中国国家标准GB/T17853-1999《不锈钢药芯焊丝》进行，采用的保护气体和焊接规 范如下所述：保护气体采用100%C02，接入直流反接式电源进行焊接操作，实施例1、2、3焊 接电流180A~220A，焊接电压28~32V。焊接速度25~35cm/min，150°C的预热和道间 温度，焊接完成后再在保温箱内按照690°CX22h的制度进行热处理。按照中国国家标准 《GBT2653-2008焊接接头弯曲试验方法》、《GBT4334-2008金属和合金的腐蚀不锈钢晶 间腐蚀试验方法》对焊接的堆焊金属进行侧弯曲试验以及晶间腐蚀试验，均满足要求。
[0030] 本发明未详述部分为现有技术。
[0031] 为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的。但是应了 解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
【主权项】
1. 一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，其特征是：包括外皮和药芯粉，所述外皮为 低碳不锈钢带，在外皮内设有药芯粉，所述药芯粉中各组分按质量百分比包括如下成分： 金属铬粉 10~12% ; 金属镍粉 8~10% ; 电解锰粉 6~8% ; 硅铁 1~3% TiO2 25 ~30% ; 镁粉 0? 2~0? 5% ; 石英 1~3% ; 错英砂 8~10% ; 氧化铝 0? 5~0? 8% ; 氟化钠 1~3% 氧化祕 0. 1~0. 4% ; 稳弧剂 L 2~L 3% ; 铁粉 18~38%。2. 根据权利要求1所述的能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，其特征是：所述TiO 2为钛 铁或金红石中的任意一种或两种组合。3. 根据权利要求1所述的能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，其特征是：所述稳弧剂为 Na2O或K2O或NaF或K 2SiF6S K 2ZrF6S K 3A1F6中的任意一种或两种或两种以上的组合。4. 根据权利要求1所述的能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，其特征是：所述药芯粉的 填充重量占焊丝总重量的10~25%。
【专利摘要】一种能焊后热处理的不锈钢药芯焊丝，本发明采用100%CO2或者Ar-CO2混合气体作为保护气体焊接，熔滴更细，焊缝成型更好，同时，由于采用氧化性气体以及加入了较多的脱氧、脱氮元素，焊缝金属的纯净度得到了较大的提高。本发明主要应用于压力石化容器内壁过渡层的堆焊焊接。
【IPC分类】B23K35/368, B23K35/30
【公开号】CN105057916
【申请号】CN201510457335
【发明人】冯兆龙, 张晓 , 郭纯
【申请人】洛阳双瑞特种合金材料有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月30日