2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲，本發(fā)明還涉及該藥芯焊絲的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙相不銹鋼是不銹鋼的一個重要分支，其發(fā)展和應(yīng)用十分迅速。在雙相不繡鋼進(jìn)入市場以前，多用富鎳的奧氏體不銹鋼作為在腐燭環(huán)境中使用的材料。雙相不誘鋼兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不誘鋼的特點(diǎn)，比奧氏體不銹鋼更耐燭，特別是在氯化物溶液中，具有良好的耐腐燭性能。
[0003]雙相不銹鋼具有優(yōu)良的綜合性能，如高強(qiáng)度、高抗疲勞強(qiáng)度、低溫韌性、耐孔蝕性、對應(yīng)力腐蝕裂紋不敏感等，與奧氏體不銹鋼相比具有導(dǎo)熱系數(shù)大、線膨脹系數(shù)小，可焊性好、熱裂傾向小等優(yōu)點(diǎn)。同時，雙相不繡鋼降低了生產(chǎn)成本，在石油、化工、建筑、船舶等行業(yè)中，一些雙相不銹鋼已經(jīng)取代了奧氏體不銹鋼。無論是從優(yōu)異的綜合性能，還是從節(jié)約資源、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方面考慮，雙相不銹鋼的出現(xiàn)都使不銹鋼的研發(fā)、生產(chǎn)及推廣應(yīng)用達(dá)到了一個新的高度。
[0004]研制雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲，使焊接接頭具有與雙相不銹鋼匹配的力學(xué)性能與耐蝕性能，得到雙相不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步推廣雙相不銹鋼的使用，發(fā)揮出雙相不銹鋼的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲，能夠得到鐵素體與奧氏體雙相焊縫組織，焊接接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能與耐蝕性能。
[0006]本發(fā)明的另一個目的是提供一種2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲的制備方法。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲，由外皮和藥芯組成，藥芯為金屬粉體，按質(zhì)量百分比由以下組分組成:NilO% -15%, Cr30% -40%,Mo8% -14%,Mn2% _4%，其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100%。
[0008]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
[0009]外皮材料為304不銹鋼鋼帶。
[0010]該藥芯焊絲中藥芯的填充率(質(zhì)量比)為20%-25%。
[0011]該藥芯焊絲的直徑為1.2-2.0mm。
[0012]本發(fā)明所采用的另一個技術(shù)方案是，2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲的制備方法，具體步驟如下:
[0013]步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取 NilO % -15%, Cr30 % -40%, Mo8 % -14%,Mn2% -4%，其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100% ；
[0014]步驟2，將步驟I稱取的材料混合均勻，然后放置在烘干爐中烘干，得到藥芯粉末；
[0015]步驟3，將不銹鋼304鋼帶放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過成型機(jī)將不銹鋼304鋼帶軋制成U型槽，然后向U型槽中添加步驟2得到的藥芯粉末，控制藥芯粉末的填充率為20% _25%，再通過成型機(jī)將U型槽碾壓閉合，并將其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到藥芯焊絲;
[0016]步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備的藥芯焊絲拉直，盤成圓盤，密封包裝即可。
[0017]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0018]步驟2中烘干的溫度為200-300°C，時間為2-2.5h。
[0019]本發(fā)明的有益效果是，
[0020]1.本發(fā)明藥芯焊絲能夠得到鐵素體與奧氏體雙相焊縫組織，焊接接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能與耐蝕性能。
[0021]2.該藥芯焊絲具有很好的焊接工藝性，焊接飛濺少，焊接煙塵少，焊接過程中無夾渣問題。
[0022]3.該藥芯焊絲焊縫表面光潔平整，焊后無需清理，可連續(xù)施焊，有效提高了焊接生產(chǎn)效率；適合于自動焊接設(shè)備，具有較高的生產(chǎn)效率。
[0023]4.本發(fā)明藥芯焊絲制備方法，工藝簡單，操作方便，適合批量化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]本發(fā)明2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲，由外皮和藥芯組成，藥芯為金屬粉體，按質(zhì)量百分比由以下組分組成:NilO% -15%,Cr30% -40%,Mo8% -14%,Mn2% -4%,其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100%。外皮材料為304不銹鋼鋼帶。
[0026]該藥芯焊絲中藥芯的填充率(質(zhì)量比)為20 % -25 %。
[0027]該藥芯焊絲的直徑為1.2-2.0_。
[0028]2205雙相不銹鋼用金屬型藥芯焊絲的制備方法，具體步驟如下:
[0029]步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取 NilO % -15%, Cr30 % -40%, Mo8 % -14%,Mn2% -4%，其余為鐵，以上組分質(zhì)量百分比之和為100% ；
[0030]步驟2，將步驟I稱取的材料混合均勻，然后放置在烘干爐中烘干，烘干的溫度為200-300°C，時間為2-2.5h，得到藥芯粉末；
[0031]步驟3，將不銹鋼304鋼帶放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過成型機(jī)將不銹鋼304鋼帶軋制成U型槽，然后向U型槽中添加步驟2得到的藥芯粉末，控制藥芯粉末的填充率為20% _25%，再通過成型機(jī)將U型槽碾壓閉合，并將其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到藥芯焊絲;
[0032]步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備的藥芯焊絲拉直，盤成圓盤，密封包裝即可。
[0033]本發(fā)明藥芯焊絲適用于熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)，焊接電流為180-240A，電壓為20-25V，保護(hù)氣體為C02，Ar，或Ar20% _C0280%混合氣體，氣體流速為15_20L/min。
[0034]藥芯中各組分的作用:
[0035]K Cr, Mo是鐵素體化元素，使焊縫中有生成鐵素體組織的傾向；Ni，Mn是奧氏體化元素，使焊縫中有生產(chǎn)奧氏體組織的傾向。Cr，Ni，Mo，Mn四者配合，當(dāng)所設(shè)計(jì)的比例合適時，焊縫會鐵素體與奧氏體的雙相組織，因此Cr，Ni，Mo，Mn的使用是為了使焊縫中最終生成鐵素體與奧氏體的雙相組織。
[0036]2、Cr還具有顯著提高焊縫金屬耐蝕性的能力，使焊縫的耐蝕性能夠達(dá)到使用的要求。
[0037]3、Mo與Mn還具有提高焊縫強(qiáng)度的作用。
[0038]4、Ni可以保證焊縫具有一定的韌性。
[0039]5、鐵補(bǔ)充了粉芯中剩余的重量，使粉芯重量達(dá)到100%。
[0040]實(shí)施例1
[0041]步驟I，分別稱取 NilOOg, Cr350g，Mol20g，Mn40g，F(xiàn)e390g ；
[0042]步驟2，將步驟I稱取的粉體混合均勻，然后放置在烘干爐中烘干，烘干的溫度為2000C，時間為2h，得到藥芯粉末；
[0043]步驟3，將不銹鋼304鋼帶放置在藥芯焊絲成型機(jī)的放帶機(jī)上，通過成型機(jī)將不銹鋼304鋼帶軋制成U型槽，然后向U型槽中添加步驟2得到的藥芯粉末，控制藥芯粉末的填充率為20%，再通過成型機(jī)將U型槽碾壓閉合，并將其拉拔至1.2mm，得到藥芯焊絲；
[0044]步驟4，最后用拉絲機(jī)將步驟3制備的藥芯焊絲拉直，盤成圓盤，密封包裝即可。
[0045]用實(shí)施例1制備的藥芯焊絲，采用熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)，焊接電流為180-200A，電壓為22V，保護(hù)氣體為CO2，氣體流速為15L/min。焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為605Mpa，屈服極限為521MPa，斷面收縮率為58 %，沖擊功為79J。性能符合2205雙相不銹鋼的使用要求。
[0046]實(shí)施例2
[0047]步驟I，分別稱取 Nil20g，Cr370g，MolOOg，Mn30g，F(xiàn)e380g ；
[0048]步驟2，將步驟I稱取的粉體混合均勻，然后放置在烘干爐中烘干，烘干的溫度為2500C，時間為2.2h,得到藥芯粉末；
[0049]步驟3，將不銹鋼304鋼帶放置