CN106736020A

CN106736020A - 耐热钢药芯焊丝

Info

Publication number: CN106736020A
Application number: CN201611153539.6A
Authority: CN
Inventors: 曹立兵
Original assignee: Anhui Huazhong Welding Material Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Anhui Huazhong Welding Material Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2017-05-31

Abstract

本发明提出了一种耐热钢药芯焊丝，包括钢皮和药芯粉，所述药芯粉由以下重量百分比的各组分混合而成：金红石18％～20％、硅灰石1.5％～2.5％、硅锰合金20％～23％、铁粉8％～10％、镍粉1.5％～2.5％、氟化硅2％～6％、氮化硼5％～9％、稀土铈0.01～0.08％、铬铁10％～14％、钼铁5％～7％、中碳锰铁6％～8％、镁砂2.5％～5％、石英6％～8％、萤石0.5％～2％、氧化铝0.5～2％、氧化锰0.2～0.6％与钛铁0.5％～2％。该药芯焊丝既能用CO₂气体保护焊，又具有飞溅小、脱渣容易、电弧稳定燃烧，熔滴过度形态为射流过渡的优点。

Description

耐热钢药芯焊丝

技术领域

本发明属于金属焊接材料技术领域，具体涉及一种耐热钢药芯焊丝。

背景技术

以Cr-Mo(铬-钼)为基材的低、中合金珠光体耐热钢(包括贝氏体钢)是动力、石油和化工等工业高温条件下工作的重要金属材料。它一般用于600℃以下环境使用，其不仅有很好的抗氧化性和热强性，还有比较好的耐硫酸和耐氢腐蚀的性能。这类钢的焊接方法常用的有手工电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊和TIG焊，通常传统的耐热钢药芯焊丝在使用时必须使用混合气体(Ar+CO₂)作为保护气体，以保证弧的稳定性和金属滴的移动，但Ar价格较高，且Ar+CO₂不易控制，因此使得传统的耐热钢药芯焊丝的使用环境受到限制。若采用100％CO₂气体保护焊，则存在焊接过程飞溅较大，不容易脱渣，电弧不稳定，焊缝金属的氧含量增大，焊缝金属韧性降低等缺陷。

发明内容

本发明提出一种耐热钢药芯焊丝，该药芯焊丝既能用CO₂气体保护焊，又具有飞溅小、脱渣容易、电弧稳定燃烧，熔滴过度形态为射流过渡的优点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种耐热钢药芯焊丝，包括钢皮和药芯粉，所述药芯粉由以下重量百分比的各组分混合而成：金红石18％～20％、硅灰石1.5％～2.5％、硅锰合金20％～23％、铁粉8％～10％、镍粉1.5％～2.5％、氟化硅2％～6％、氮化硼5％～9％、稀土铈0.01～0.08％、铬铁10％～14％、钼铁5％～7％、中碳锰铁6％～8％、镁砂2.5％～5％、石英6％～8％、萤石0.5％～2％、氧化铝0.5～2％、氧化锰0.2～0.6％与钛铁0.5％～2％。

进一步，所述药芯粉由以下重量百分比的各组分混合而成：金红石19％、硅灰石2％、硅锰合金20％、铁粉9％、镍粉2％、氟化硅4％、氮化硼8％、稀土铈0.04％、铬铁12％、钼铁5％、中碳锰铁6％、镁砂4％、石英6％、萤石0.56％、氧化铝1.5％、氧化锰0.4％与钛铁0.5％。

进一步，所述金红石含TiO₂的量大于95％，所述的硅灰石含CaSiO₃的量大于65％，所述的中碳锰铁含锰的量为79％～85％，所述的铬铁含铬的量为64％～66％；所述的钼铁含钼的量为40％～42％；所述的钛铁含钛的量为20％～22％。

进一步，所述药芯粉的各组分的粒度大小满足为能通过60～70目的筛子。

金红石：其含TiO₂量大于95％，作为造渣剂使用，严格控制造渣剂的加入量，可以减薄焊后渣壳，有利于熔池中气体的逸出，减少气孔数量，提高焊丝的熔敷速度。

硅灰石：其CaSiO₃的含量大于65％，主要起到造渣作用，还可以调整熔渣的粘度、熔点、表面张力和流动性。

硅锰合金：其硅的含量为20％～25％，配方中加入适量的硅元素有助于改善焊缝成型。

铁粉：其Fe的含量不低于98％，铁粉的加入量增大可以有助于提高熔敷效率，减少在带底漆钢板上高速角焊时出现的气孔和凹坑的数量。

镍粉：其镍的含量不低于99％，向焊缝金属过渡合金元素。

氟化硅与氮化硼加入使得其主要作用是调节熔渣熔点和凝固温度。

镁砂：其氧化镁的含量不低于98％，镁砂的加入主要起造渣作用，细化熔滴，改善熔渣粘度。

石英：其二氧化硅的含量不低于98％，主要是调整熔渣的物化性能，起造渣和降低熔渣的碱度的作用。

萤石：其氟化钙的含量不低于98％，主要用于造渣和改善熔渣的物化性能。

钛铁：其钛的含量为20％～22％，可以细化晶粒，利于焊缝金属韧性的改善。

氧化铝与氧化锰的配合主要是调整熔渣的物化性能，利于焊缝金属韧性的改善。

本发明的耐热钢用药芯焊丝制备方法采用现有技术，包括以下步骤：

1、按配方比例配制本发明药粉；

2、将钢带轧成U形，再向U形槽中加入占本发明焊丝总重的16％～18％的本发明药芯粉；

3、用成形机将U形槽合口，使药芯粉包裹其中，通过拉丝机，逐道经过拉丝机拉拔、减径，最后使其直径达到1.2mm，得到最终产品。

本发明的有益效果：

本发明采用金红石、氟化硅、氮化硼并以较大比例加入配方，可以改善焊接工艺性能，其具有在CO₂保护下使用时可以全位置连接焊接，电弧稳定性好，飞溅少，脱渣容易且熔滴过渡是射流过渡等优点；具有优良的抗氧化性和热强性，并改善了金属韧性；另外，通过调整药粉组成，解决了焊缝表面压坑的问题，经应用试验证明，脱渣容易，电弧稳定，焊缝表面成型光亮、光滑、无点状压坑，表面质量好，增强了焊缝的承载能力。

具体实施方式

实施例1

一种耐热钢药芯焊丝，包括钢皮和药芯粉，所述药芯粉由以下重量百分比的各组分混合而成：金红石19％、硅灰石2％、硅锰合金20％、铁粉9％、镍粉2％、氟化硅4％、氮化硼8％、稀土铈0.04％、铬铁12％、钼铁5％、中碳锰铁6％、镁砂4％、石英6％、萤石0.56％、氧化铝1.5％、氧化锰0.4％与钛铁0.5％。

先将上述重量配比的粉末的粒度通过60目的筛子筛选，然后将各组分的粉末放入混粉机内混合40分钟，然后将混合粉末加入低碳钢带的U形槽中；将U型槽合口，使药粉包裹其中；然后通过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使其直径达到规定值，从而实现本发明的药芯焊丝。

实施例2

其它与实施例一基本相同，其不同之处在于：药粉中各组分的重量百分比为：

金红石18％、硅灰石2.5％、硅锰合金20％、铁粉8％、镍粉2.5％、氟化硅6％、氮化硼9％、稀土铈0.08％、铬铁10％、钼铁5％、中碳锰铁8％、镁砂2.5％、石英6％、萤石0.5％、氧化铝0.92％、氧化锰0.5％与钛铁0.5％。

实施例3

金红石20％、硅灰石2.5％、硅锰合金21％、铁粉8％、镍粉1.5％、氟化硅2％、氮化硼5％、稀土铈0.01％、铬铁10％、钼铁5％、中碳锰铁6％、镁砂5％、石英8％、萤石2％、氧化铝2％、氧化锰0.29％与钛铁1.7％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐热钢药芯焊丝，包括钢皮和药芯粉，其特征在于，所述药芯粉由以下重量百分比的各组分混合而成：金红石18％～20％、硅灰石1.5％～2.5％、硅锰合金20％～23％、铁粉8％～10％、镍粉1.5％～2.5％、氟化硅2％～6％、氮化硼5％～9％、稀土铈0.01～0.08％、铬铁10％～14％、钼铁5％～7％、中碳锰铁6％～8％、镁砂2.5％～5％、石英6％～8％、萤石0.5％～2％、氧化铝0.5～2％、氧化锰0.2～0.6％与钛铁0.5％～2％。

2.根据权利要求1所述的耐热钢药芯焊丝，其特征在于，所述药芯粉由以下重量百分比的各组分混合而成：金红石19％、硅灰石2％、硅锰合金20％、铁粉9％、镍粉2％、氟化硅4％、氮化硼8％、稀土铈0.04％、铬铁12％、钼铁5％、中碳锰铁6％、镁砂4％、石英6％、萤石0.56％、氧化铝1.5％、氧化锰0.4％与钛铁0.5％。

3.根据权利要求1或2所述的耐热钢药芯焊丝，其特征在于，所述金红石含TiO₂的量大于95％，所述的硅灰石含CaSiO₃的量大于65％，所述的中碳锰铁含锰的量为79％～85％，所述的铬铁含铬的量为64％～66％；所述的钼铁含钼的量为40％～42％；所述的钛铁含钛的量为20％～22％。

4.根据权利要求1所述的耐热钢药芯焊丝，其特征在于，所述药芯粉的各组分的粒度大小满足为能通过60～70目的筛子。