用21-10Mn7Mo焊丝焊接的焊缝及其焊丝及其制备方法及用途与流程

本案属于焊接领域，涉及气体保护电弧焊之实芯焊丝的制备方法及其中间成品和产成品及其工艺设备。特别是拉拔的工艺，及其配模的工艺单元。拉拔单元的丝材构造，
背景技术：
：不锈钢焊丝、焊条在自动化技术中的应用越来越多，但是已有技术制备的不锈钢焊丝常见的质量问题是焊丝外观不好、送丝不够稳定，因此难以满足高自动化焊接设备的要求。一般可知，焊丝质量与炼钢引起的化学成分的细微变化有着紧密的关系，与材料成分的杂质含量有着紧密的关系，重要的是焊丝制备的工艺方法和工艺设备关系着焊丝的半成品、产成品的品质。为此业界在这方面做过很多努力，已有技术包括但不限于：如中国专利公开了“03110146.1未镀覆的焊接用实芯焊丝”，其中含有c、si、mn、ti，文件提供了将si、mn、ti作为各元素在焊丝中的含量时的条件等等工艺构成，阐述能够提高焊丝的送进性和引弧性。又如中国专利公开了“200410057630.9实心焊丝的生产方法”步骤包括：在用于拉丝的干燥固体润滑剂帮助下用辊模拉丝，用于拉丝的干燥固体润滑剂至少含有硬脂酸钠或硬脂酸钾；将用于焊丝进料的润滑剂涂布在已经用上油设备拉拔的焊丝表面上。用辊模高速拉丝。再如中国专利公开了“200410057948.7用于制造有缝焊剂芯焊丝的方法”，步骤包括：利用润滑剂拉伸包括在其中填充焊剂形成的管状焊丝；通过物理方法从拉伸的焊丝上去除润滑剂；以及在焊丝表面上涂覆用于进给的焊丝润滑剂(涂覆油)。在焊丝拉伸步骤中，使用包含含硫高压润滑剂的焊丝拉伸润滑剂。如中国专利公开了“98800383.x一种焊丝的制造方法”，其中，在对焊丝原材料线拉丝以制造焊丝的方法中的拉丝工序的至少一部分，依次进行一边供给粉体润滑剂一边实施的干式孔模拉丝、辊轮拉丝模式拉丝、以及湿式孔模拉丝。用上述干式孔模拉丝将粉末润滑剂强力压入焊丝表面，目的是令焊丝表面成为粗糙面。还有，中国专利200910052322.x公开了一种不锈钢的制备方法。中国专利200910223502.x公开了适合于时效马氏体不锈钢焊接用焊丝。还有已有技术h1cr21ni10mn6焊丝，主要用于重型、大型车辆等自动焊接，本案也是以此为研发背景的进一步改进，目的在于进一步提高焊丝的抗拉强度，提高其熔敷金属的抗拉强度，为此还有包括但不限于下述公开：如中国专利201110104281.1公开了一种焊丝、盘条及其应用它涉及盘条和焊丝。还有，本案申请人在先提出的中国专利申请“21-10mn7mo钢锭及其冶炼工艺，申请号为201310756138x”，以及它提述的已有技术背景，在此引用，不再赘述。已有的技术存在下述问题亟待解决。本案焊丝是在已有的h1cr21ni10mn6焊丝的基础上的创新，包括添加适量的mo，同时相应的提高mn的含量，问题在于由此材料成分的改变会对后期的生产带来工艺困难。一般可知，钼在合金钢中的含量在一定范围时，钼会使合金钢的塑性和韧性下降，由于本案所述21-10mn7mo材料成分的因素，强度高，其拔制过程中易产生裂纹。已有技术存在的问题包括高强度焊丝拔制过程中裂纹较多，成材率很低。高强度焊丝在使用过程中存在送丝不畅，容易堵焊嘴的问题。因此业界亟待通过包括拉拔在内的工艺方法的改善来解决这样的问题。已有的技术因由焊丝的组分、焊丝的制备方法以及工艺设备的原因，不能很好的克服上述的问题。技术实现要素：本发明所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种针对制备21-10mn7mo焊丝的拉拔方法及其配模的工艺单元及其产成品和中间品。本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种用21-10mn7mo焊丝焊接的焊缝，包括焊接母材或/和焊丝，其中，焊接母材为675钢或685钢，焊接的融合线一侧的热影响区组织为粗大的马氏体和贝氏体以及残余奥氏体；母材的金相组织为回火索氏体；焊缝区的金相组织为奥氏体以及铁素体。前述的21-10mn7mo焊丝焊接的焊缝，其中，所述焊丝的化学成分质量％应满足：碳c≤0.10、硅si≤0.8、锰mn5.5-8.0、磷p≤0.030、硫s≤0.020、镍ni9.0-11.0、铬cr19.0-22.0、钼mo0.5-2.0，或/和余量为铁fe和不可避免的杂质，或/和，mn/mo比控制在7-7.5之间。前述的21-10mn7mo焊丝焊接的焊缝，其中，焊接工艺条件为：母材板厚为45mm或5mm；焊接电流：120-140a，焊接电压：20-24v，焊接速度：150-200mm/min，保护气体：95％ar+5％co2；气体流量15-20l/min。第三次拉拔的步骤为：φ2.4-φ2.06-φ1.79-φ1.55-φ1.35-φ1.2总减面率为75％。前述21-10mn7mo焊丝的用途，其中：所述21-10mn7mo焊丝用于装甲钢或合金钢或调质钢或异种钢的焊接。前述21-10mn7mo焊丝的用途，其中：装甲钢或合金钢或调质钢或异种钢的自动化焊接、半自动化焊接。本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种制备21-10mn7mo焊丝的拉拔方法，包括蘸涂层处理和配模工艺，其中：所述的配模工艺具有第一次拉拔的步骤：将预设直径尺寸的盘条依次经过固溶处理、酸洗处理、蘸涂层处理、拉拔，第一次拉拔处理的总减面率为56％，由此获得预设直径尺寸的第一道丝材；第二次拉拔的步骤：将第一道丝材依次经过去油处理、光亮退火处理、蘸涂层处理、第二次拉拔处理，拉拔的总减面率为57％，由此获得预设直径尺寸的第二道丝材；第三次拉拔的步骤：将第二道丝材依次经过去油处理、光亮退火处理、蘸涂层处理、第三次拉拔处理，拉拔的总减面率为75％，由此获得预设直径尺寸的第三道丝材。进一步，前述的制备21-10mn7mo焊丝的拉拔方法，其中：所述的配模工艺设置为：第一次拉拔的步骤为：φ5.5-φ4.9-φ4.41-φ4.04-φ3.80-φ3.65，退火处理为光亮退火，总减面率为56％；第二次拉拔的步骤为：φ3.65-φ3.2-φ2.93-φ2.68-φ2.52-φ2.4，退火处理为光亮退火，总减面率为57％；第三次拉拔的步骤为：φ2.4-φ2.06-φ1.79-φ1.55-φ1.35-φ1.2总减面率为75％。前述的方法制备的21-10mn7mo焊丝，其中，所述焊丝的化学成分质量％应满足：碳c≤0.10、硅si≤0.8、锰mn5.5-8.0、磷p≤0.030、硫s≤0.020、镍ni9.0-11.0、铬cr19.0-22.0、钼mo0.5-2.0，或/和余量为铁fe和不可避免的杂质，或/和，mn/mo比控制在7-7.5之间。本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种21-10mn7mo焊丝的用途，所述21-10mn7mo焊丝用于装甲钢或合金钢或调质钢或异种钢的焊接，或/和，装甲钢或合金钢或调质钢或异种钢的自动化焊接、半自动化焊接。本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种应用前述制备方法的21-10mn7mo焊丝拉丝机，包括模具装置，其中，所述的模具装置依次配置第一模具装置、第二模具装置、第三模具装置、第四模具装置、第五模具装置。前述21-10mn7mo焊丝拉丝机，其中，相邻的模具装置之间设置拉丝机构。前述21-10mn7mo焊丝拉丝机，其中，各模具装置的输入端配置导向机构。前述的21-10mn7mo焊丝拉丝机，其中，相邻的模具装置之间，模具装置的输入端，配置张力机构。前述的21-10mn7mo焊丝拉丝机，其中，各个模具装置的输出端，配置拉丝模具单元；模具装置的输出端与模具装置的输入端之间设置拉丝润滑单元。前述的21-10mn7mo焊丝拉丝机，其中，所述的拉丝润滑单元具有容丝材通过的第一进料孔和第二进料孔，第一进料孔位于模具装置输入端一侧，第二进料孔的模具装置输出端一侧，该第一进料孔和第二进料孔之间是容置润滑剂的工作槽，用于为进入模具装置的丝材提供润滑剂；所述的拉丝模具单元具有冷却槽，用于为模具提供冷却水；拉丝模具主体借由拉丝模具活套的装置在冷却槽中；拉丝模具活套用于顶持拉丝模具主体。前述的21-10mn7mo焊丝拉丝机，其中，所述容置润滑剂的工作槽内的润滑剂是钠基润滑剂。本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种21-10mn7mo丝材结构，它包括21-10mn7mo丝材本体，其中，丝材本体的化学成分质量％应满足：碳c≤0.10、硅si≤0.8、锰mn5.5-8.0、磷p≤0.030、硫s≤0.020、镍ni9.0-11.0、铬cr19.0-22.0、钼mo0.5-2.0，或/和余量为铁fe和不可避免的杂质。前述的21-10mn7mo丝材结构，其中，mn/mo比控制在7-7.5之间。前述的21-10mn7mo丝材结构，其中，所述丝材本体外表面为润滑膜层，所述的润滑膜层为钠基润滑剂形成的膜，在丝材本体表面与润滑膜层之间具有蘸涂层。前述的21-10mn7mo丝材结构，其中，所述的蘸涂层是借由矿物盐基料在丝材本体表面形成的用于携带润滑粉(剂)的载体层。前述21-10mn7mo丝材结构，其中，所述的涂料是以矿物盐为基料的涂料。前述的21-10mn7mo丝材结构，其中，涂层溶液满足：当水温达到90℃时，按150-200克/升的比例将矿物盐为基料的涂料溶入水中全部溶解。前述的21-10mn7mo丝材结构，其中，所述蘸涂层的形成应满足被处理的丝材浸泡时间为5-6分钟；丝材经过浸泡后，烘干，烘干温度应满足120℃至150℃，烘干时间应大于3小时。本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种用前述的21-10mn7mo焊丝焊接的焊缝，包括焊接母材，其中，焊接母材为675钢或685钢，焊接的融合线一侧的热影响区组织为粗大的马氏体和贝氏体以及残余奥氏体；母材的金相组织为回火索氏体；焊缝区的金相组织为奥氏体以及铁素体。前述的21-10mn7mo焊丝焊接的焊缝，其中，焊接工艺条件为：母材板厚为45mm或5mm；焊接电流：120-140a，焊接电压：20-24v，焊接速度：150-200mm/min，保护气体：95％ar+5％co2；气体流量15-20l/min。本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，在前述
发明内容中给出或在实施例中更具体给出，不在此赘述。本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明图1是制备21-10mn7mo焊丝的五联罐拉丝机俯视面结构示意图。图1a是制备21-10mn7mo焊丝的五联罐拉丝机正视、剖视面结构示意图。图2是制备21-10mn7mo焊丝中，模具装置的立体结构示意图。图3是制备21-10mn7mo焊丝中，拉拔单元的丝材结构示意图。图4是常温斜y型坡口焊接裂纹试验，试件坡口形状及尺寸组焊示意图。图4a是图4的a-a向剖视面结构示意图。图4b是图4的b-b向剖视面结构示意图。图5a是21-10mn7mo焊接685钢的焊缝及热影响区的金相组织中，焊接的融合线示意图，其中融合线左边为热影响区，融合线右边为焊缝。图5b是21-10mn7mo焊接685钢的焊缝及热影响区的金相组织中，热影响区组织示意图，显示组织为粗大的马氏体+贝氏体+残余奥氏体。图5c是21-10mn7mo焊接685钢的焊缝及热影响区的金相组织中，母材的金相组织示意图，显示组织为回火索氏体。图5d是21-10mn7mo焊接685钢的焊缝及热影响区的金相组织中，焊缝区的金相组织示意图，显示组织为奥氏体+铁素体。图6a-6d是已有对比技术焊接685钢的焊缝及热影响区的金相组织示意图，其中，a是焊接的融合线示意图、b是热影响区组织示意图,c是母材的金相组织示意图,d焊缝区的金相组织示意图。图7是21-10mn7mo焊接用于机器人的试验中，焊缝外形效果图。图8是制备21-10mn7mo焊丝其中的拉丝工艺路线示意图。具体实施方式以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。参见图1-8所示，一种制备21-10mn7mo焊丝的拉拔方法及其中间工艺，及其产成品及中间产品。一、焊丝拉拔的工艺路线制备21-10mn7mo焊丝其中拉拔工艺的前序工艺包括冶炼铸锭的工艺，锻造制备锻坯件(也称坯料)的工艺、热轧盘条的工艺。优选的可以引用下述专利申请提供的工艺单元，借此工艺方法获得更好的钢锭、锻坯件、盘条等中间产品，为焊丝的拉拔工序提供更好的工艺条件。制备21-10mn7mo焊丝其中的冶炼工艺，包括并不限于但可以优选本申请人已公开的中国专利申请“201310756138x，名为21-10mn7mo钢锭及其冶炼工艺”。由此可以获得制备焊丝的钢锭。制备21-10mn7mo焊丝其中的锻造的方法、热轧的方法包括并不限于但可以优选本申请人已经在先申请，但尚未公开的如下中国专利申请：申请号2014108478543制备21-10mn7mo焊丝的锻造方法及其锻坯件；申请号2014108494813制备21-10mn7mo焊丝的坯件及热轧方法。由此可以获得制备焊丝的锻坯件和盘条。制备21-10mn7mo焊丝其中的拉丝工艺路线可以如图8所示。从图8所示的拉丝工艺路线可知，在焊丝拉拔之前，首先要对盘条涂润滑载体，也就是蘸涂层处理。蘸涂层处理可以让盘条或处理过程中的丝材表面形成一层粗糙、多孔、能吸附和携带润滑粉(剂)的载体，拉丝时借助这层载体将拉丝粉(剂)带入模具中，从而起到润滑的作用。蘸涂层处理的方法包括并不限于但可以优选本申请人已经在先申请，但尚未公开的如下中国专利申请：申请号2015102893481制备21-10mn7mo焊丝的拉拔方法及其蘸涂层处理的工艺单元。制备21-10mn7mo焊丝其中拉拔的工艺，以直径5.5毫米盘条的拉丝工艺流程为例，如下示意：φ5.5盘条→固溶处理→酸洗→蘸涂层→拉拔φ3.5→去油→光亮退火蘸涂层→拉拔φ2.4→去油→光亮退火→蘸涂层→拉拔φ1.2→去油→涂润滑油打轴→检验→包装入库二、焊丝拉拔的材料条件2.1引述的材料成分单位统一为质量％。未予特别描述的量、值单位符合行业一般规定和惯常用法，不予赘述。制备21-10mn7mo焊丝的拉拔方法，其中，21-10mn7mo盘条的化学成分质量％应满足：碳c≤0.10、硅si≤0.8、锰mn5.5-8.0、磷p≤0.030、硫s≤0.020、镍ni9.0-11.0、铬cr19.0-22.0、钼mo0.5-2.0，或/和余量为铁fe和不可避免的杂质，或/和，mn/mo比控制在7-7.5之间。在此合理配置钼、锰成分比的效果包括有效避免金属锰在重熔过程容易烧损的问题。2.2具体描述金属钼、锰元素在不锈钢中的作用，其他成分的作用为一般可知，不再赘述。2.2.1.金属钼mo元素的作用。a.钼对不锈钢的显微组织及热处理的作用钼作为合金元素对钢和其他合金有两个重要的作用，即提高强度和耐腐蚀性。钼在钢中可固溶于铁素体、奥氏体和碳化物中，它是缩小奥氏体相区的元素；具有细化钢微观晶粒而达到细晶强化的作用，当钼含量较低时，与铁、碳形成复合的渗碳体；含量较高时则形成它自己的高硬度特殊碳化物6-moc/mo2c，是钢中的强化相；钼提高钢的淬透性，其作用较铬强，而稍逊于锰；钼提高钢的回火稳定性。作为单一合金元素存在时，增加钢的回火脆性；与铬或锰等并存时，钼又降低或抑止因其他元素所导致的回火脆性。b.钼对不锈钢的力学性能的作用钼对铁素体有固溶强化作用，在不锈钢中还能形成沉淀析出相，提高钢的强度，同时也提高碳化物的稳定性，从而提高钢的强度；钼对改善钢的延展性和韧性以及耐磨性起到有利作用；由于钼使形变强化后的软化和恢复温度以及再结晶温度提高，并强烈提高铁素体的蠕变抗力，有效抑制渗碳体在下的聚集，促进特殊碳化物的析出，因而成为提高钢热强性的特别有效的合金元素，钼能改善奥氏体不锈钢的高温力学性能，比如持久、蠕变等性能均可获较大改善。c.钼对不锈钢的物理化学及工艺性能的作用在还原性酸及强氧化性盐溶液中都能使钢表面钝化，因此钼可以普遍提高钢的抗蚀性能，防止钢在氯化物溶液中的点蚀；钼含量较高(＞3质量％)时使钢的抗氧化性恶化；含钼不超过8质量％的钢仍可以锻、轧，但含量较高时，钢对热加工的变形抗力增高。综上可知，钼是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素。但是，钼的加入使钢的高温变形抗力增大,加之钢中常常存在少量δ铁素体因而含钼不锈钢的热加工性比不含钼钢为差,而且钼含量越高,热加工性能越坏；钼还促进奥氏体不锈钢中金属间相,比如σ相,κ相,和laves相等的沉淀,对钢的耐蚀性和力学性能都会产生不利影响,特别是导致塑性,韧性下降。为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织,随着钢中钼含量的增加,奥氏体形成元素的含量也要相应提高，以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡，因此本案在奥氏体不锈钢中加钼后，锰的含量也相应提高。一般可知所述奥氏体形成元素是指镍、氮、锰等。2.2.2金属锰mn元素的控制锰对于奥氏体的作用与镍相似。但锰的重要作用不在于形成奥氏体，而是在于它降低钢的临界淬火速度，在冷却时增加奥氏体的稳定性，抑制奥氏体的分解，使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面，锰的作用不大，实验表明，如钢中的含锰量从0到10.4质量％变化，也不能使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。还有，添加mn可以使更多的氮溶入奥氏体，而氮是强奥氏体形成元素，含0.25质量％的氮，形成奥氏体的能力相当于7.5质量％的镍。提高焊丝中锰的含量，除了脱氧作用外，还能和硫化合生成了硫化锰(mns)，并被除去(即：脱硫)，故可降低由硫引起的热裂纹的倾向，同时可以提高焊丝的强度。但锰的含量需要有效控制，锰的含量过高容易使材料凝固时或高温使用过程中材料组织粗大，增加材料的脆性。2.3.本案21-10mn7mo与已有技术的材料化学成分质量％对比，见表1。表1两种材料的化学成分试验表明，适宜确定添加量，形成新合金，这样的合金制成焊丝后，其强度会明显提高。一般可知，钼和锰的添加会给锻造工序增加一定的困难。包括因由钼和锰的添加使钢的强度提高，塑性降低，由此，冷加工工序的加工变得更困难。三、焊丝拉拔中的蘸涂层工艺，锻造处理后的锻坯件处理形成热轧盘条，进入具有蘸涂层处理的拉拔工艺单元。3.1蘸涂层工艺3.1.1涂层溶液的制备所述蘸涂层工艺引用的涂料较好的是以矿物盐为基料的涂料，以矿物盐为基料的涂料应该能够在金属表面沉积形成晶体结构层，也就是对盘条涂层形成润滑载体，即蘸涂层，所述蘸涂层是借由所述矿物盐基料在金属表面沉积形成的一层粗糙而附着力强的晶体结构，由此可以有效提高润滑材料在金属表面的附着力。当水温达到90℃时，按150-200克/升的比例将矿物盐为基料的涂料溶入水中，并不断搅拌至该涂料全部溶解。3.1.2.蘸涂层中的浸泡时间为5-6分钟。3.1.3浸泡后烘干，烘干温度120℃至150℃，烘干时间3小时以上。由此，一方面促使钢丝表面形成载体粗膜，另一方面也可实现去除酸洗氢脆的技术效果。至此，钢丝表面可形成一层粗糙、多孔、能吸附和携带润滑粉(剂)的载体，拉丝时借助这层载体将拉丝粉(剂)带入拉丝模具中，从而起到润滑的作用。这种以矿物盐为基料的涂料可以是市售品，或通过一般已有技术配制。3.1.4工艺要求：涂层要沾匀、粘牢、烘干、烘透。四、焊丝拉拔中的配模工艺，包括21-10mn7mo盘条的化学成分的确定，拉丝道次的确定，中间退火的确定，拉拔后丝材化学成分的确定，总减面率的确定，其中，制备21-10mn7mo焊丝优选五联罐拉丝机，参见图1。“五联罐”是指配置五个模具装置，实现五个道次的拉拔工艺。每个道次的拉拔都经由模具装置2-1至2-5，实现蘸涂层处理和拉拔。所述的五联罐拉丝机，具有输出线装置1-1、回收线装置1-2，完成丝材的收放。在输出线装置和回收线装置之间依次配置第一模具装置2-1、第二模具装置2-2、第三模具装置2-3、第四模具装置2-4、第五模具装置2-5。所述五联罐拉丝机上配置导向机构和张力机构，用于实现引导丝材从输出线装置平稳导向各个模具装置，这可以按一般已有技术，不予赘述。参见图1，相邻的模具装置之间设置拉丝机构3，各个模具装置的输入端2-n-1配置导向机构2-n-14，相邻的模具装置之间，模具装置的输入端2-n-1，配置张力机构2-n-15。这可以按一般已有技术，不予赘述。各个模具装置的输出端2-n-2，配置拉丝模具单元2-n-26；模具装置的输出端2-n-2与模具装置的输入端2-n-1之间设置拉丝润滑单元2-n-3，所述的拉丝润滑单元具有容丝材通过的第一进料孔2-n-31和第二进料孔2-n-32，第一进料孔2-n-31位于模具装置输入端一侧，第二进料孔2-n-32的模具装置输出端一侧，该第一进料孔2-n-31和第二进料孔2-n-32之间是容置润滑剂的工作槽2-n-30，为进入模具装置的丝材提供润滑剂；所述的拉丝模具单元2-n-26具有冷却槽2-n-260，用于为模具提供冷却水；拉丝模具主体2-n-261借由拉丝模具活套2-n-262的装置在冷却槽中；拉丝模具活套负责顶持拉丝模具主体，不偏不倚。至此经过拉拔单元处理的丝材构造借此实现。4.1润滑剂选择所述的润滑剂可以是市售的，优选的是干式钠基润滑剂。所述钠基润滑剂配合前述以矿物盐为基料的蘸涂层涂料。由此润滑的措施使得丝材表面形成钠基润滑膜的层构造，与所述蘸涂层的工艺形成的润滑载体层构造形成重要匹配。由此进一步可有效提高润滑材料在金属表面的附着力。在被拉丝材与拉丝模具之间形成更好效果的润滑膜，且残余润滑膜更容易清洗。不仅如此，由于21-10mn7mo焊丝强度高、压下量大，引用钠基润滑剂配合以矿物盐为基料的涂料涂层使用，经拉拔后的丝材可以实现以下指标：当熔程为220℃～260℃，拔制速度为150m/min，抗拉强度≥1200mpa时，丝材表面性能依然良好，可实现总减面率≥75％。4.1.1拉拔单元的丝材的结构至此形成拉拔单元的丝材4-1的结构，它包括21-10mn7mo丝材本体，其中，丝材本体的化学成分质量％应满足：碳c≤0.10、硅si≤0.8、锰mn5.5-8.0、磷p≤0.030、硫s≤0.020、镍ni9.0-11.0、铬cr19.0-22.0、钼mo0.5-2.0，或/和余量为铁fe和不可避免的杂质，或/和，mn/mo比控制在7-7.5之间。参见图3丝材本体4-1-0外表面为润滑膜层4-1-2，所述的润滑膜层为钠基润滑剂形成的膜，在丝材本体表面与润滑膜层之间具有蘸涂层4-1-1，所述的蘸涂层是借由矿物盐基料在丝材本体表面形成的一层粗糙、多孔、能吸附和携带润滑材料的载体层。4.2配模工艺每次拉拔的道次设置为五次，以直径5.5毫米盘条为例描述拉丝配模的设置为如下，直径单位：毫米。第一次拉拔：将预设直径尺寸的盘条依次经过固溶处理、酸洗处理、蘸涂层处理、拉拔，第一次拉拔处理的总减面率为56％，由此获得预设直径尺寸的第一道丝材。φ5.5-φ4.9-φ4.41-φ4.04-φ3.80-φ3.65(光亮退火)总减面率56％。第二次拉拔：将第一道丝材依次经过去油处理、光亮退火处理、蘸涂层处理、第二次拉拔处理，拉拔的总减面率为57％，由此获得预设直径尺寸的第二道丝材。φ3.65-φ3.2-φ2.93-φ2.68-φ2.52-φ2.4(光亮退火)总减面率57％第三次拉拔：将第二道丝材依次经过去油处理、光亮退火处理、蘸涂层处理、第三次拉拔处理，拉拔的总减面率为75％，由此获得预设直径尺寸的第三道丝材。φ2.4-φ2.06-φ1.79-φ1.55-φ1.35-φ1.2总减面率75％。4.2.1具体描述见图1-1a，择要描述每次拉拔中五个道次完成对丝材的拉拔的变形过程：将预设直径尺寸的丝材从放线装置1-1输出，丝材通过第一模具装置2-1，完成丝材从第一次拉拔的φ5.5mm或第二次拉拔的φ3.65mm或第三次拉拔的φ2.4mm到第一次拉拔的φ4.9mm或第二次拉拔的φ3.2mm或第三次拉拔的φ2.06mm的第一次减径；第一次减径后的丝材经过模具装置与模具装置之间的拉丝机构和导向机构、张力机构的矫正，定位导入第二模具装置；丝材通过第二模具装置，完成丝材从φ4.9mm或φ3.2mm或φ2.06mm到φ4.41mm或2.93mm或1.79mm的第二次减径；……以此类推，当丝材经过第五模具装置时，完成丝材从φ3.80mm或φ2.52mm或φ1.35mm到φ3.65mm或φ2.4mm或φ1.2mm的第五次减径，最后缠绕在回收线装置1-2上面的丝材的直径符合预设值。每一次拉拔，经过5道次拉拔后，再经过去油、去除丝材表面残余的涂层及润滑剂；再光亮退火，以消除加工硬化，提高丝材的塑性，丝材的总减面率符合预设值；然后再在丝材表面蘸上涂层进行下一次拉拔。由此拉丝配模的设置结合本案提供的蘸涂层工艺可有效提高丝材拉拔效果，而且丝材在拉拔过程中，可有效形成润滑层，持续保持丝材表面的润滑情况，为焊丝表面质量提供保障。所述的模具装置，具有润滑剂槽2-n-13本案21-10mn7mo焊丝用途在于装甲钢或合金钢或调质钢或异种钢的焊接，包括装甲钢或合金钢或调质钢或异种钢的自动化焊接、半自动化焊接。五、本案21-10mn7mo焊丝与已有焊丝的性能比较5.1在化学成分及力学性能方面的比较21-10mn7mo不锈钢焊丝是在已有焊丝h1cr21ni10mn6的基础上添加mo和mn研制而成。加入mo后，在去除金属焊接损耗的基础上保证了焊丝的熔敷金属成分和焊条焊接时熔敷金属的一致性。同时金属钼还可以细化晶粒、提高再结晶温度、显著改善了钢的韧性、高温强度和蠕变性能。因此钼便成为耐热、耐蚀的各种结构钢的重要组分；提高焊丝中锰的含量，除了脱氧作用外，还能和硫化合生成硫化锰(mns)，并被除去(脱硫)故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。两种焊丝的化学成分见下表6表6两种焊丝的化学成分一般可知，自动或半自动焊接对于焊丝的强度要求较高，如焊丝强度过低会或过高，在焊接送丝过程中或出现断丝或出现打死弯等现象，导致焊接时送丝不顺畅。21-10mn7mo焊丝有效提高了焊丝的强度，满足自动或半自动焊接的要求。两种焊丝力学性能比较见表7。表7两种焊丝力学性能的比较表7说明本案21-10mn7mo焊丝的力学性能明显优越。5.2熔敷金属的力学性能比较一般可知，焊丝用于母材力学性能较高的材料时，如装甲钢，焊丝的熔敷金属的力学性能要求也相应提高。由于本案焊丝应用于装甲钢的焊接，因此对熔敷金属的力学性能要求也比较高，焊丝用于装甲钢的熔敷金属的力学性能指标要求，见表8。表8：抗拉强度σb(mpa)延伸率δ5(％)常温冲击功akv(j)≥550≥25≥7221-10mn7mo焊丝的熔敷金属的力学性能能够满足上述要求，已有焊丝与本案21-10mn7mo焊丝熔敷金属的力学性比较，见表9。实验条件：焊丝焊接试验采用不锈钢富氩混合气体保护焊接。表9：熔敷金属的力学性能比较表9说明，本案抗拉强度和常温冲击功比已有技术的指标都明显提高。5.3常温斜y型坡口焊接裂纹试验在焊接热循环的作用下，焊缝及热影响区金属由于组织、性能发生变化，内应力作用及扩散氢的影响，主要焊接缺陷是可能发生冷裂纹。目前广泛用于评价焊缝金属及热影响区冷裂纹倾向的试验方法，依据现用中国国家标准，用斜y型坡口焊接裂纹试验法,通过计算表面裂纹和断面裂纹率来衡量裂纹倾向。焊接条件：使用焊丝21-10mn7mo和h1cr21ni10mn6；焊丝直径ф1.2mm；焊接电流120-140a；焊接电压20-24v；焊接速度150-200mm/min；保护气体95％ar+5％co2；气体流量15-20l/min；直流反接，环境温度20℃。焊接设备：市售气保焊机。试样制备及试验方法：试件坡口以机械加工，参见图4形状及尺寸组焊。焊后48小时，观察两种焊丝用同种焊接工艺焊接同种材料的表面裂纹率和断面裂纹率，试验结果见下表10。表10说明，对于焊接高硬度的675钢和中硬度的603钢，两种焊丝的表面裂纹率水平相当，但是在断面裂纹率方面，本案21-10mn7mo焊丝要明显优于已有的h1cr21ni10mn6焊丝。表105.4.对接接头力学性能试验对比用两种焊丝分别对高硬度钢675和685钢进行对接接头焊接，板厚为45mm和5mm。焊接工艺：焊接电流：120-140a，焊接电压：20-24v，焊接速度：150-200mm/min，保护气体：95％ar+5％co2；气体流量15-20l/min；并取冲击试样进行对比，试验结果见下表11.表11表11说明，两种焊丝焊接675钢时，焊缝处的冲击性能相当，但是热影响区的冲击性能本案21-10mn7mo焊丝明显优于已有的h1cr21ni10mn6焊丝；焊接685钢时，无论是热影响区还是焊缝处的冲击性能都是21-10mn7mo焊丝明显优于h1cr21ni10mn6焊丝。5.5用两种焊丝对685钢对接接头焊缝、热影响区、母材的金相组织的比较。图5a-5d是21-10mn7mo焊接685钢的焊缝及热影响区的金相组织，图5a为焊接的融合线，融合线左边为热影响区，融合线右边为焊缝。图5b为热影响区组织为粗大的马氏体+贝氏体+残余奥氏体。图5c为母材的金相组织，为回火索氏体。图5d为焊缝区的金相组织，为奥氏体+铁素体。图6a-6dh1cr21ni10mn6焊接685钢的焊缝及热影响区的金相组织，图6a为焊接的融合线，融合线左边为热影响区，融合线右边为焊缝。图6b为热影响区组织为粗大的马氏体+贝氏体+残余奥氏体。图6c为母材的金相组织，为回火索氏体。图6d为焊缝区的金相组织，为奥氏体+铁素体。由图5a-5d和图6a-6d可以看出两种焊丝焊接的各部位的金相组织基本相同。只是用h1cr21ni10mn6焊接的热影响区的马氏体组织更粗大些，焊缝的组织中有少量尺寸较大的夹杂物。而用21-10mn7mo焊丝焊接的焊缝的晶粒更细小些。5.6机器人适应性试验5.6.1试验条件：使用焊丝21-10mn7mo，焊丝直径ф1.2mm，焊接电流140-180a，焊接电压20-24v，焊接速度150-200mm/min，保护气体95％ar+5％co2；气体流量15-20l/min，焊接设备选择市售的全自动焊接机。5.6.2试验方法：焊接603钢板厚度45mm和g4钢板厚度15mm各1对，对接焊接，焊接时记录焊接参数、送丝状态、飞溅情况、电弧稳定性、焊缝成形及焊丝表面状态。5.6.3试验结论：(1)焊接参数在给定的焊接条件范围中，即与h1cr21ni10mn6焊丝所使用的焊接参数相同。(2)送丝状态均匀稳定无抖动。(3)焊接过程中飞溅小、烟尘量较低，优于使用h1cr21ni10mn6焊丝。(4)焊缝成形良好、焊丝表面光滑、无毛刺、凹坑、划痕等缺陷。焊缝的外形如下图7所示。在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱本案所述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。当前第1页12