CN106514047A - 一种不锈钢用耐磨药芯焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉15‑22份、钛粉1‑4份、镍粉0.5‑2份、硅钙合金1‑4份、镁铝合金1‑4份、锰铁4.5‑7份、钼铁2‑5份、铌铁2‑4份、稀土铁合金4‑8份、钒氮合金4‑8份、碳酸盐6‑9份、石墨3‑6份、铁粉100‑150份。本发明提出的不锈钢用耐磨药芯焊丝，其具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和力学性能，同时熔敷金属组织致密，无气孔和裂纹出现，与母材结合良好且性能稳定。

Description

一种不锈钢用耐磨药芯焊丝
技术领域
本发明涉及焊丝技术领域，尤其涉及一种不锈钢用耐磨药芯焊丝。
背景技术
药芯焊丝是近年来迅速发展的一种新型焊接材料，药芯焊丝广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、桥梁、石油化工等领域。焊接质量的好坏、焊接效率的高低是由焊接材料、焊接工艺决定的，尤其是焊接材料是焊接的关键，目前不锈钢用药芯焊丝还存在成分配置不合理，导致熔敷金属出现小气孔和裂纹，同时在耐磨、耐腐蚀、耐热和力学性能上还有待提高。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，其具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和力学性能，同时熔敷金属组织致密，无气孔和裂纹出现，与母材结合良好且性能稳定。
本发明提出了一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉15-22份、钛粉1-4份、镍粉0.5-2份、硅钙合金1-4份、镁铝合金1-4份、锰铁4.5-7份、钼铁2-5份、铌铁2-4份、稀土铁合金4-8份、钒氮合金4-8份、碳酸盐6-9份、石墨3-6份、铁粉100-150份。
具体实施方式中，铬粉的重量份还可以为16.5、18、19、20、21份，钛粉的重量份还可以为1.5、2、2.5、3、3.5份，镍粉的重量份还可以为0.85、1.15、1.5、1.75、1.9份，硅钙合金的重量份还可以为1.5、2、2.5、3、3.5份，镁铝合金的重量份还可以为1.5、2、2.5、3、3.5份，锰铁的重量份还可以为5、5.5、6、6.5、6.85份，钼铁的重量份还可以为2.5、3、3.5、4、4.5份，铌铁的重量份还可以为2.4、2.8、3.2、3.5、3.85份，稀土铁合金的重量份还可以为4.5、5.5、6.5、7、7.5份，钒氮合金的重量份还可以为4.5、5.5、6.5、7、7.5份，碳酸盐的重量份还可以为6.5、7、7.5、8、8.5份，石墨的重量份还可以为3.5、4、4.5、5、5.5份，铁粉的重量份还可以为110、120、125、130、140份。
优选地，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、碳酸锂中的一种或两种以上组成的混合物。
优选地，所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Nd：15-25％、La：10-20％、Ce：8-15％，其余为Fe。
优选地，所述铬粉、镍粉、钼铁的重量百分比为11-30:1-2:1-10。
优选地，所述锰铁中锰元素含量为70-80wt％。
优选地，所述钼铁中钼元素含量为60-75wt％。
优选地，所述药芯与药芯焊丝的重量比为100:13-17。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明中通过控制铬粉、镍粉和钼铁的含量，提高了熔敷金属强度、硬度和耐磨性，同时又使熔敷金属具有良好的塑性、韧性与耐热性能；碳酸盐作为造气剂，在高温下分解成二氧化碳气体保护熔池，绿色环保，有效阻止了有害气体的侵入，硅钙合金中的主要元素为硅和钙，与药芯中镁铝合金、锰铁、稀土铁合金配合，具有良好的脱氧、脱氮、脱硫、促进非金属夹杂物的上浮的作用，净化了熔池，碳酸盐与硅钙合金、镁铝合金、锰铁、稀土铁合金配合，具有增强效果，有效改善了焊液的流动性与成形性，提高了电弧稳定性，降低了气孔敏感性，抑制了熔敷金属出现气孔、开裂等现象，提高熔敷金属的抗开裂性能与脱渣性能，增加其使用寿命；钛粉与石墨配合，生成硬质相黑色颗粒TiC,同时部分钛与氧元素结合生成TiO，TiC和TiO弥散分布在熔敷金属中，与稀土铁合金中的稀土元素配合，作为异质形核的质点，促进针状铁素体、初生碳化物和少量先共析铁素体的形成，针状铁素体在熔敷金属中起到钉扎作用，提高了熔敷金属的强度、韧性、耐磨性和与母材的结合力，有效防止熔敷金属出现开裂现象；钒氮合金与钼铁、镍粉配合，提高熔敷金属的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性、高温抗蠕变性等综合机械性能，并提高药芯焊丝的焊接性能，具有沉降强化和细化晶粒作用；通过铬粉、硅钙合金、钼铁、铌铁和石墨之间配合，生成弥散分布的强化相Cr23C6、Cr7C3、Mg2S i、Mo2C、NbC，提高了熔敷金属的硬度、强度、耐腐蚀性、热稳定性和机械稳定性。本发明提出的不锈钢用耐磨药芯焊丝，其具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和力学性能，同时熔敷金属组织致密，无气孔和裂纹出现，与母材结合良好且性能稳定。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉15份、钛粉1份、镍粉0.5份、硅钙合金1份、镁铝合金4份、锰铁4.5份、钼铁5份、铌铁2份、稀土铁合金8份、钒氮合金4份、碳酸盐9份、石墨3份、铁粉100份。
实施例2
本发明提出的一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉22份、钛粉4份、镍粉2份、硅钙合金4份、镁铝合金1份、锰铁7份、钼铁2份、铌铁4份、稀土铁合金4份、钒氮合金8份、碳酸盐6份、石墨6份、铁粉150份。
实施例3
本发明提出的一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉19.5份、钛粉2.5份、镍粉1.2份、硅钙合金2.5份、镁铝合金2.5份、锰铁5.8份、钼铁3.5份、铌铁3份、稀土铁合金6.2份、钒氮合金6份、碳酸盐7.6份、石墨4.5份、铁粉125份。
其中，所述碳酸盐为碳酸锌和碳酸锂按重量比为1:2组成的混合物；
所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Nd：15％、La：10％、Ce：8％，其余为Fe；
所述锰铁中锰元素含量为70％；
所述钼铁中钼元素含量为65％；
所述药芯与药芯焊丝的重量比为100:13。
实施例4
本发明提出的一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉16.5份、钛粉1.8份、镍粉1.65份、硅钙合金2.2份、镁铝合金3.4份、锰铁5.4份、钼铁4.5份、铌铁2.4份、稀土铁合金6.75份、钒氮合金4.8份、碳酸盐8.2份、石墨3.6份、铁粉118份。
其中，所述碳酸盐为碳酸钙；
所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Nd：20％、La：15％、Ce：11％，其余为Fe；
所述锰铁中锰元素含量为75％；
所述钼铁中钼元素含量为70％；
所述药芯与药芯焊丝的重量比为100:17。
实施例5
本发明提出的一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉19.8份、钛粉3.4份、镍粉0.95份、硅钙合金3.4份、镁铝合金1.65份、锰铁6.5份、钼铁2.95份、铌铁3.25份、稀土铁合金5.2份、钒氮合金7.2份、碳酸盐6.85份、石墨5.6份、铁粉135份。
其中，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、按重量比为1:1:1组成的混合物；
所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Nd：25％、La：20％、Ce：15％，其余为Fe；
所述锰铁中锰元素含量为80％；
所述钼铁中钼元素含量为75％；
所述药芯与药芯焊丝的重量比为100:15。
对本发明实施例5中所述不锈钢用耐磨药芯焊丝焊接后的熔敷金属进行性能测试，与现有技术相比结果如下：
现有技术 实施例5
屈服强度/MPa 523 615
抗拉强度/MPa 596 715
伸长率/％ 31.5 36.2
-20℃冲击吸收功/J 134 162
通过上述表格可以看出，本发明所述不锈钢用耐磨药芯焊丝与现有技术相比，在屈服强度、抗拉强度、伸长率与低温冲击功发面都得到了提升，表现出的优异性能，更加适合生产使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种不锈钢用耐磨药芯焊丝，其特征在于，由药芯和包覆在药芯外侧的不锈钢外皮组成，药芯的原料按重量份包括：铬粉15-22份、钛粉1-4份、镍粉0.5-2份、硅钙合金1-4份、镁铝合金1-4份、锰铁4.5-7份、钼铁2-5份、铌铁2-4份、稀土铁合金4-8份、钒氮合金4-8份、碳酸盐6-9份、石墨3-6份、铁粉100-150份。
2.根据权利要求1所述不锈钢用耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、碳酸锂中的一种或两种以上组成的混合物。
3.根据权利要求1所述不锈钢用耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述稀土铁合金的组分按质量百分数包括：Nd：15-25％、La：10-20％、Ce：8-15％，其余为Fe。
4.根据权利要求1所述不锈钢用耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述铬粉、镍粉、钼铁的重量百分比为11-30:1-2:1-10。
5.根据权利要求1所述不锈钢用耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述锰铁中锰元素含量为70-80wt％。
6.根据权利要求1所述不锈钢用耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述钼铁中钼元素含量为60-75wt％。
7.根据权利要求1所述不锈钢用耐磨药芯焊丝，其特征在于，所述药芯与药芯焊丝的重量比为100:13-17。
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