0Cr13Ni5Mo不锈钢与17-4PH不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝及其制备方法与流程

文档序号:14931979发布日期:2018-07-13 18:26阅读:189来源:国知局

本发明属于焊接材料及其制备方法技术领域,具体涉及0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。



背景技术:

能量回收装置,作为节能的一种有效手段,在世界能源问题中日益展现其发展前景。然而,能量回收装置的关键部件叶轮,有时会有断裂情况,且断裂位置常位于叶身和过渡弧部位,究其原因,在于材料本身的抗疲劳性、减震性能、各机械性能参数之间的匹配性、材料对零部件的适用性等存在问题。目前能量回收装置叶片常用材料为17-4ph、0cr13ni5mo,为了提高能量回收装置叶片的服役性能,选择适合其运行工况的叶轮材料具有重要意义。

17-4ph钢是40年代由美国研制出的一种属于马氏体沉淀硬化不锈钢的钢种,国标牌号是0cr17ni4cu4nb,具有高的强度、硬度和韧性以及好的耐腐蚀、抗氧化、优良的成型性和可焊接性,且热处理工艺简单,被广泛应用于石油、化工、航空航天、核工业、造纸和能源等领域。17-4ph马氏体沉淀硬化不锈钢主要由15.0~17.5%的cr、3.0~5.0%的ni、3.0~5.0%的cu和0.15~0.45%的nb组成。

0cr13ni5mo属于低碳马氏体不锈钢,是在cr13型马氏体不锈钢的基础上降低含碳量,加入ni、mo元素而发展起来的,0cr13ni5mo马氏体不锈钢主要成分含量为:12.0~14.0%的cr、4.0~6.0%的ni、0.5~1.0%的mo和0.4~1.0%的mn。该钢适用于厚截面尺寸且要求可焊性良好的使用条件,由于具有高强度、高硬度、高耐磨性以及高耐腐蚀性等优良性能,常用来生产制造重要的轴、壳体锻件或水轮机叶片、叶轮等铸件。

马氏体是指奥氏体通过无扩散型相变而转变成的体心立方的亚稳相,是碳在铁中过饱和的间隙固溶体,通过时效而产生强化的铁镍合金。马氏体不锈钢焊接时具有淬硬、开裂倾向,一般要求焊前预热及焊后热处理,通过适当的热处理工艺能够使其具有低碳板条状马氏体与逆变奥氏体的复相组织,从而既保留高的强度水平又提高钢的韧性和可焊性,满足不同条件下的使用要求。

目前,关于0cr13ni5mo与17-4ph异种钢焊接问题,尚未见关于其熔焊连接焊接材料的报道。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,该药芯焊丝焊接过程中焊接飞溅少,焊缝成型美观,具有良好的焊接工艺性能。

本发明的另一个目的是提供0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是,0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,包括药芯和焊皮,其中药芯按质量百分比由以下组分组成:锰粉4%~11%,铬粉15%~22%,铌粉1%~2.5%,铜粉10%~15%,镍粉4%~7.5%,碳酸钾28%~33%,钛白粉4%~7%,钛铁矿5%~11%,氧化铁粉3%~5%,氧化钙粉2%~5%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%。

本发明的特点还在于,

焊皮为316不锈钢钢带。

药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt%~20wt%。

本发明所采用的另一个技术方案是,0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉4%~11%,铬粉15%~22%,铌粉1%~2.5%,铜粉10%~15%,镍粉4.0%~7.5%,碳酸钾28%~33%,钛白粉4%~7%,钛铁矿5%~11%,氧化铁粉3%~5%,氧化钙粉2%~5%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,然后放置于加热炉中烧结,碾碎、过筛,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中烘干,得到药芯粉末;

步骤4、通过药芯焊丝制丝机把步骤3得到的药芯粉末包裹在焊皮内,并采用成型机将焊皮闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净焊皮后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.2mm~1.6mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

本发明的特点还在于,

步骤2中水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%。

步骤2中烧结温度为650~750℃,烧结时间为3.5~4h,过筛粒度为60~140目。

步骤3中烘干温度为180~220℃,烘干时间为2~2.5h。

步骤4中的焊皮为316不锈钢钢带,钢带的宽度为7mm,厚度为0.3mm。

步骤4中药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt%~20wt%。

本发明的有益效果是,

(1)本发明0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝于不锈钢焊条和实心焊丝相比,具有焊接飞溅少、焊缝成型美观、良好焊接工艺性能的优点,可用于连续送丝自动焊机,具有节约保护气体和较高的生产效率;

(2)本发明0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝利用矿物渣系产生熔渣,使焊接时形成的熔池得到保护;

(3)本发明0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法简单,操作方便,可用于批量化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,包括药芯和焊皮,其中药芯按质量百分比由以下组分组成:锰粉4%~11%,铬粉15%~22%,铌粉1%~2.5%,铜粉10%~15%,镍粉4%~7.5%,碳酸钾28%~33%,钛白粉4%~7.0%,钛铁矿5%~11%,氧化铁粉3%~5%,氧化钙粉2%~5%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%,其中,焊皮为316不锈钢钢带,药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt%~20wt%。

该药芯焊丝中各组分的作用和功能如下:

锰是奥氏体稳定元素,锰的加入能够显著降低奥氏体向铁素体转变的温度,同时,锰在降低脆性转变温度方面效果明显。药芯中的锰还有一定的脱氧脱硫作用,能够与氧结合生成氧化锰,与硫反应生成稳定的硫化锰,以此来减少焊缝中低熔点硫化铁的生成,提高了焊缝金属的抗热裂纹能力。

铬在熔敷金属中是促使铁素体形成并稳定的元素,此处添加铬元素,一方面是保证焊缝金属的耐腐蚀性能,另一方面对强度的提高也有一定的作用。研究表明,在低碳钢的基础上加入一定量的铬元素,既可以使钢在具有氧化性的介质中产生一种与基体组织牢固结合的铬铁氧化物的钝化膜;又能有效的提高钢的点蚀电位值,降低钢对点蚀的敏感性。铬对强度的影响表现为适量的铬元素能提高焊缝金属的强韧性,但是随着铬含量的过量添加,一些金属间化合物的析出倾向逐渐增大,它们的形成与存在会显著降低钢的塑韧性及耐蚀性。

铌耐高温,耐腐蚀,铌与碳能结合成稳定的化合物,在不锈钢中加入碳的8~12倍的铌后,对抗晶间腐蚀有优良的性能,铌过渡系数大,在焊丝内不易氧化,所以有时在药皮中加它而不加廉价的ti。焊缝中加入铌还可阻止晶粒长大,提高耐热性能。

铜是一种奥氏体形成元素.其能力远低于镍,约是镍的30%。在普通铬镍不锈钢中,铜可以改善耐蚀性,尤其是改善在还原性介质中的耐蚀性;但铜的加入将使钢的热加工性能变得困难.在马氏体沉淀硬化不锈钢中,铜的作用主要是引起二次硬化效应。

镍是在奥氏体区的元素无限扩大,可以在奥氏体完全溶解,在焊接高温镍冷却过程可以大大降低奥氏体转变温度的相变,从而抑制块状先共析铁素体晶粒体和铁素体的侧板吧最先形成,有利于针状铁素体的形成,和较低的相转变温度也可以保证均匀细小的针状铁素体析出,焊缝韧性好,是一种可以提高珠光体型焊缝金属韧性的元素。

碳酸钾有稳弧的作用,可改善焊丝的引弧性能并且提高电弧燃烧的稳定性,减少焊接飞溅;碳酸钾,可以使焊丝药芯在焊接熔化的过程中实现“短渣”的特性,对焊缝熔态金属的铺展十分有利,使焊缝成型良好以减少焊缝中气孔的形成。

钛白粉是一种很好的造气、造渣、去氢材料,适合于自保护药芯焊丝特殊的冶金过程以及良好的焊缝成形的需要,可以进行造气和造渣,从而形成较为有效的气~渣联合自保护环境,这样的焊丝就适合于特殊的施焊环境。

钛铁矿主要作用是造渣,它能降低渣的熔点,粘度和表面张力,增加渣的流动性,有助于提高焊速、使焊缝易脱渣,但对方向性焊接和飞溅不利;并促使熔滴以雾状过渡,使焊缝成型细而光亮。

氧化铁是气保护药芯焊丝渣系中非常重要的一种组分,可以改善熔渣的表面张力,使焊缝表面光洁。但是,氧化铁的加入同样会对气保护药芯焊丝的性能产生不良影响,所以氧化铁的含量不宜过高;

药芯中还加入少量的氧化钙可以提高碱度,有利于造渣。

0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉4%~11%,铬粉15%~22%,铌粉1%~2.5%,铜粉10%~15%,镍粉4%~7.5%,碳酸钾28%~33%,钛白粉4%~7%,钛铁矿5%~11%,氧化铁粉3%~5%,氧化钙粉2%~5%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%,然后放置于加热炉中,在650~750℃下烧结3.5~4h后,碾碎、过60~140目筛网,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中,在180~220℃下烘干2~2.5h,得到药芯粉末;

步骤4、通过药芯焊丝制丝机把步骤3得到的药芯粉末包裹在宽度为7mm,厚度为0.3mm的316不锈钢钢带内,药芯焊丝中药芯粉末的填充量为15wt%~20wt%,并采用成型机将316不锈钢钢带闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净316不锈钢钢带后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.2mm~1.6mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

实施例1

0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉4%,铬粉19%,铌粉2.5%,铜粉10%,镍粉4%,碳酸钾33%,钛白粉4%,钛铁矿11%,氧化铁粉3%,氧化钙粉2%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%,然后放置于加热炉中,在750℃下烧结3.5h后,碾碎、过60~140目筛网,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中,在180℃下烘干2.5h,得到药芯粉末;

步骤4、将宽度为7mm、厚度0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上,通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成u型槽,将步骤3得到的药芯粉末放入u型槽中,药芯粉末的填充率控制在15wt%,然后用成型机使u型槽碾压闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净316不锈钢钢带后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.2mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

实施例1制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(fcaw-s),保护气体为co2,焊接条件为:焊接电流为140~180a,焊接电压为15.5~24.5v。经测试,焊接接头的抗拉强度为765mpa,屈服极限为502mpa,断面收缩率42%,冲击功为71j,性能符合0cr13ni5mo与17-4ph异种钢的使用要求。

实施例2

0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉4%,铬粉22%,铌粉1.8%,铜粉10%,镍粉7.5%,碳酸钾30%,钛白粉5%,钛铁矿6%,氧化铁粉3%,氧化钙粉2%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%,然后放置于加热炉中,在650℃下烧结3.8h后,碾碎、过60~140目筛网,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中,在220℃下烘干2h,得到药芯粉末;

步骤4、将宽度为7mm、厚度0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上,通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成u型槽,将步骤3得到的药芯粉末放入u型槽中,药芯粉末的填充率控制在18wt%,然后用成型机使u型槽碾压闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净316不锈钢钢带后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.4mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

实施例2制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(fcaw-s),保护气体为co2,焊接条件为:焊接电流为140~180a,焊接电压为15.5~24.5v。经测试,焊接接头的抗拉强度为701mpa,屈服极限为593mpa,断面收缩率61%,冲击功为61j,性能符合0cr13ni5mo与17-4ph异种马氏体钢的使用要求。

实施例3

0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉9%,铬粉15%,铌粉1%,铜粉13%,镍粉4%,碳酸钾28%,钛白粉7%,钛铁矿5%,氧化铁粉4%,氧化钙粉3%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%,然后放置于加热炉中,在650℃下烧结4h后,碾碎、过60~140目筛网,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中,在200℃下烘干2h,得到药芯粉末;

步骤4、将宽度为7mm、厚度0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上,通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成u型槽,将步骤3得到的药芯粉末放入u型槽中,药芯粉末的填充率控制在17wt%,然后用成型机使u型槽碾压闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净316不锈钢钢带后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.6mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

实施例3制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(fcaw-s),保护气体为co2,焊接条件为:焊接电流为140~180a,焊接电压为15.5~24.5v。经测试,焊接接头的抗拉强度为701mpa,屈服极限为593mpa,断面收缩率61%,冲击功为61j,性能符合0cr13ni5mo与17-4ph异种马氏体钢的使用要求。

实施例4

0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉5%,铬粉15%,铌粉1%,铜粉15%,镍粉5%,碳酸钾28%,钛白粉5%,钛铁矿8%,氧化铁粉5%,氧化钙粉4%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%,然后放置于加热炉中,在680℃下烧结4h后,碾碎、过60~140目筛网,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中,在180℃下烘干2.4h,得到药芯粉末;

步骤4、将宽度为7mm、厚度0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上,通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成u型槽,将步骤3得到的药芯粉末放入u型槽中,药芯粉末的填充率控制在16wt%,然后用成型机使u型槽碾压闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净316不锈钢钢带后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.2mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

实施例4制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(fcaw-s),保护气体为co2,焊接条件为:焊接电流为140~180a,焊接电压为15.5~24.5v。经测试,焊接接头的抗拉强度为734mpa,屈服极限为503mpa,断面收缩率45%,冲击功为63j,性能符合0cr13ni5mo与17-4ph异种马氏体钢的使用要求。

实施了5

0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉7%,铬粉17%,铌粉1.3%,铜粉11%,镍粉6%,碳酸钾31%,钛白粉4.5%,钛铁矿5%,氧化铁粉4%,氧化钙粉5%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%,然后放置于加热炉中,在700℃下烧结3.6h后,碾碎、过60~140目筛网,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中,在190℃下烘干2.4h,得到药芯粉末;

步骤4、将宽度为7mm、厚度0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上,通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成u型槽,将步骤3得到的药芯粉末放入u型槽中,药芯粉末的填充率控制在19wt%,然后用成型机使u型槽碾压闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净316不锈钢钢带后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.4mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

实施例5制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(fcaw-s),保护气体为co2,焊接条件为:焊接电流为140~180a,焊接电压为15.5~24.5v。经测试,焊接接头的抗拉强度为705mpa,屈服极限为490mpa,断面收缩率52%,冲击功为65j,性能符合0cr13ni5mo与17-4ph异种马氏体钢的使用要求。

实施例6

0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝的制备方法,具体步骤如下:

步骤1、按质量百分比分别称取:锰粉11%,铬粉16%,铌粉1.5%,铜粉11%,镍粉4%,碳酸钾29%,钛白粉4%,钛铁矿7%,氧化铁粉3%,氧化钙粉2.5%,其余为铁粉,以上各组分质量百分比之和为100%;

步骤2、将步骤1称取的碳酸钾、钛白粉、钛铁矿粉、氧化铁粉和氧化钙粉混合,得到混合药粉a,向混合药粉a中加入水玻璃粘结剂并混合均匀,水玻璃粘结剂的添加量为混合药粉a总质量的18%,然后放置于加热炉中,在730℃下烧结3.5h后,碾碎、过60~140目筛网,得到混合药粉b;

步骤3、将步骤1称取的锰粉、铬粉、铌粉、铜粉、镍粉和铁粉混合均匀,得到混合药粉c,将步骤2得到的混合药粉b与混合药粉c混合均匀,置于烘干炉中,在200℃下烘干2.2h,得到药芯粉末;

步骤4、将宽度为7mm、厚度0.3mm的316不锈钢钢带放置在焊丝成型机的放带机上,通过成型机的压槽将不锈钢钢带轧制成u型槽,将步骤3得到的药芯粉末放入u型槽中,药芯粉末的填充率控制在20wt%,然后用成型机使u型槽碾压闭合,得到药芯焊丝半成品,用丙酮擦拭干净316不锈钢钢带后进行第一道拉拔工序,第一道拉拔工序采用的磨具孔径为2.6mm;

步骤5、第一道拉拔工序完毕后,减小拉拔磨具孔径进行后序拉拔,直至药芯焊丝的直径为1.6mm;

步骤6、药芯焊丝拉拔完毕后,用蘸有丙酮的棉布去除药芯焊丝表面的油污,得到0cr13ni5mo不锈钢与17-4ph不锈钢焊接用气保护型药芯焊丝,用拉丝机将得到的焊丝拉直、缠绕在焊丝盘上、密封包装待用。

实施例6制得的药芯焊丝适用于药芯焊丝电弧焊(fcaw-s),保护气体为co2,焊接条件为:焊接电流为140~180a,焊接电压为15.5~24.5v。经测试,焊接接头的抗拉强度为794mpa,屈服极限为586mpa,断面收缩率58%,冲击功为56j,性能符合0cr13ni5mo与17-4ph异种马氏体不锈钢的使用要求。

本发明药芯焊丝与不锈钢焊条和实心焊丝相比,具有焊接飞溅少、焊缝成型美观、良好焊接工艺性能的优点,可用于连续送丝自动焊机,具有较高的生产效率且节约保护气体;利用矿物渣系产生熔渣,使焊接时形成的熔池得到保护,起到了自保护的作用;且该药芯焊丝制备方法简单,操作方便,可用于批量化生产。

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