焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲及其制備方法技術

焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，包括藥芯和外皮，藥芯按質量百分比由以下組分組成：15％～35％金紅石、5％～15％鋯英砂、2％～5％石英、4％～10％長石、2％～5％碳酸鈉、2％～5％三氧化二鋁、6％～12％鋁鎂合金、5％～10％電解金屬錳、18％～25％鉻粉、6％～10％鎳粉、2％～6％鈮鐵、1％～10％鉬粉，各組分質量百分比之和為100％。本發明專利技術焊絲，起弧及穩弧性能良好，熔池流動性好，飛濺顆粒細小，焊后熔渣覆蓋均勻，脫渣容易，焊縫成型細致美觀，適用于大線能量焊接，經焊前預熱、焊后熱處理工藝后得到的組織及性能滿足實際生產需要，達到FV520B馬氏體不銹鋼焊接要求。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，包括藥芯和外皮，藥芯按質量百分比由以下組分組成：15％～35％金紅石、5％～15％鋯英砂、2％～5％石英、4％～10％長石、2％～5％碳酸鈉、2％～5％三氧化二鋁、6％～12％鋁鎂合金、5％～10％電解金屬錳、18％～25％鉻粉、6％～10％鎳粉、2％～6％鈮鐵、1％～10％鉬粉，各組分質量百分比之和為100％。本專利技術焊絲，起弧及穩弧性能良好，熔池流動性好，飛濺顆粒細小，焊后熔渣覆蓋均勻，脫渣容易，焊縫成型細致美觀，適用于大線能量焊接，經焊前預熱、焊后熱處理工藝后得到的組織及性能滿足實際生產需要，達到FV520B馬氏體不銹鋼焊接要求。【專利說明】焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲及其制備方法
本專利技術屬于材料加工
，具體涉及一種焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，本專利技術還涉及該焊絲的制備方法。
技術介紹
FV520B是一種低碳馬氏體沉淀硬化不銹鋼，具有優良的耐蝕性能和與普通奧氏體不銹鋼相近的焊接性，還具有良好的沖擊韌度和較大截面上理想的橫向性能，廣泛應用于齒輪、螺栓、軸、輪盤、葉片、轉子、泵件等場合。目前，FV520B的相關焊材主要依靠進口，國內還沒有關于其專門的焊材，主要采用與母材同質的ER630焊絲或E410NiMo-16焊條。進口的焊材主要有專用實芯焊絲和專用焊條，成本較高。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，該焊絲的焊接工藝性能及力學性能優異，滿足高強度、高韌性的焊接要求。本專利技術的另一個目的是提供上述焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲的制備方法。本專利技術所采用的技術方案是，焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，包括藥芯和外皮，藥芯按質量百分比由以下組分組成:15%?35%的金紅石、5%?15%的鋯英砂、2%?5%的石英、4%?10%的長石、2%?5%的碳酸鈉、2%?5%的三氧化二鋁、6%?12%的鋁鎂合金、5 %?10 %的電解金屬錳、18 %?25 %的鉻粉、6 %?10 %的鎳粉、2 %?6 %的鈮鐵、1%?10%的鑰粉，各組分的質量百分比之和為100%。本專利技術的特點還在于，外皮采用普通304不銹鋼冷軋鋼帶作為原材料制備得到。本專利技術所采用的另一個技術方案是，焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲的制備方法，具體按照以下步驟實施:步驟I，按質量百分比分別稱取15 %?35 %的金紅石、5 %?15 %的鋯英砂、2 %?5%的石英、4%?10%的長石、2%?5%的碳酸鈉、2%?5%的三氧化二鋁、6%?12%的鋁鎂合金、5 %?10 %的電解金屬錳、18 %?25 %的鉻粉、6 %?10 %的鎳粉、2 %?6 %的鈮鐵、1%?10%的鑰粉，各組分的質量百分比之和為100% ；步驟2，將金紅石、鋯英砂、石英、長石、碳酸鈉和三氧化二鋁在混粉機中進行干混處理后放進噴霧式造粒機中，用水做粘結劑進行造粒，顆粒粒徑控制在2?3mm ;步驟3，將步驟2得到的顆粒經過燒結后破碎，篩選出粒度為60?100目的藥粉；步驟4，將步驟3得到的藥粉與鋁鎂合金、電解金屬錳、鉻粉、鎳粉、鈮鐵和鑰粉混合均勻，得到藥芯粉末；步驟5，將步驟4得到的藥芯粉末放在藥芯焊絲生產設備加料機上，將寬10mm、厚0.3mm的普通304不銹鋼冷軋鋼帶防在放帶機上，經過鋼帶清洗設備，進行堿洗、溫水清洗、烘干的清洗處理，隨后進行軋U型槽與加粉操作，控制填充率20±0.5%，隨后通過成型機進行鋼帶合口，形成直徑3.8mm的焊絲；步驟6，將步驟5得到的焊絲放在粗拉設備上，經過6道減徑處理，然后在精拉生產線的放線機上，進行9級減徑的精拉處理，得到直徑為2.4mm的焊絲。本專利技術的特點還在于，步驟I中金紅石、鋯英砂、石英、長石、碳酸鈉和三氧化二鋁在稱取之前在250?280°C下烘1.5?1.8h ;鋁鎂合金、電解金屬錳、鉻粉、鎳粉、鈮鐵和鑰粉在稱取前在150?180°C下烘 1.0 ?1.5h。步驟2中干混處理時間為0.5?0.8h。步驟3中燒結溫度700?750°C，時間為0.5?0.8h。本專利技術的有益效果是，1.本專利技術焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，通過控制脫氮、氧劑(Al-Mg合金粉、錳鐵)的加入，再配以金紅石、鋯英砂及碳酸鹽的造渣、造氣功能，達到很好的渣-氣-金三位一體的自保護效果；起弧及穩弧性能良好，熔池流動性好，飛濺顆粒細小，焊后熔渣覆蓋均勻，脫渣容易，焊縫成型細致美觀，適用于大線能量焊接，經焊前預熱、焊后熱處理工藝后得到的組織及性能滿足實際生產需要，達到FV520B馬氏體不銹鋼焊接要求。2.本專利技術焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲的制備方法，藥粉經預處理后，顆粒度較為均勻，礦物粉的比重得到很大提高，藥粉的填充率能夠很好的控制，同時，藥粉的流動性較好，生產出來的焊絲藥粉均勻，性能穩定。【專利附圖】【附圖說明】圖1是使用本專利技術實施例1制備的焊絲焊接后焊縫中心的金相組織圖；圖2是使用本專利技術實施例2制備的焊絲焊接后焊縫中心的金相組織圖；圖3是使用本專利技術實施例3制備的焊絲焊接后焊縫中心的金相組織圖。【具體實施方式】下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術進行詳細說明。本專利技術焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，包括藥芯和外皮，藥芯按質量百分比由以下組分組成:15 %?35 %的金紅石、5 %?15 %的鋯英砂、2 %?5 %的石英、4 %?10 %的長石、2%?5%的碳酸鈉、2%?5%的三氧化二鋁、6%?12%的鋁鎂合金、5%?10%的電解金屬錳、18%?25%的鉻粉、6%?10%的鎳粉、2%?6%的鈮鐵、1%?10%的鑰粉，各組分的質量百分比之和為100%。外皮采用普通304不銹鋼冷軋鋼帶作為原材料制備得到。本專利技術焊絲中藥芯各個組分的作用:金紅石:金紅石的主要成分為TiO2,金紅石的加入，使焊條藥皮在焊接熔化的過程中實現“短渣”的特性，由于TiO2在焊接高溫下粘度較低，對焊縫熔態金屬的鋪展十分有利，而當電弧移開某一區域，這一區域TiO2的粘度將急劇增加，從而有效保證焊條對全位置立向下的焊接的適應性。同時金紅石還起到穩定電弧的作用。在焊條藥皮中，當TiO2含量較少時，會造成焊接時電弧不穩定，但是其含量過多，又會造成電弧吹力的下降。在大量的生產實際中還發現，在焊條藥皮中TiO2的含量控制得合理時，其不僅穩弧，而且減少焊接飛濺，還能促進熔池金屬的鋪展，使焊縫成型良好以減少焊縫中氣孔的形成。本專利技術金紅石含量控制為15%~35%。鋯英砂:鋯英砂的主要化學成分是ZrO2，熔點為2715°C，具有兩種變體，一種是100CTC以下穩定的單斜晶體，另一種為聞于100CTC時穩定的正方晶體。由一種晶體轉變為另一種晶體時體積發生約7%的變化，利用這一性能可以改善焊劑的脫渣性能，有利于脫渣。本專利技術鋯英砂的含量為5%~15%。石英:石英化學式為SiO2，主要用作造渣劑。在自然界中的石英石的主要成份為石英，常含有少量雜質成分，如Al2O3, CaO, MgO等，它有多種類型。石英對堿性渣有一定的稀渣作用，配比含量太小時，熔渣流動性不良，成型變差；配比含量過大時，渣呈黑色玻璃狀，脫渣困難。本專利技術石英的含量為2%~5%。長石:長石是一種含有|丐、鈉、鉀的招娃酸鹽礦物，它有很多種本文檔來自技高網...

【技術保護點】
焊接FV520B馬氏體不銹鋼用焊絲，其特征在于，包括藥芯和外皮，藥芯按質量百分比由以下組分組成：15％～35％的金紅石、5％～15％的鋯英砂、2％～5％的石英、4％～10％的長石、2％～5％的碳酸鈉、2％～5％的三氧化二鋁、6％～12％的鋁鎂合金、5％～10％的電解金屬錳、18％～25％的鉻粉、6％～10％的鎳粉、2％～6％的鈮鐵、1％～10％的鉬粉，各組分的質量百分比之和為100％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張敏，劉明志，李繼紅，
申請(專利權)人：西安理工大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61