本發(fā)明專利技術(shù)公開了18Ni250馬氏體時(shí)效不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分組成：鈷粉12.0％?14.0％，鎳粉9.0％?12.0％，鉬粉8.0％?10.0％，電解鋁粉0.5％?0.1％，金紅石粉20.0％?23.0％，鈦白粉4.0％?7.0％，白云石粉5％?7％，鈦鐵礦粉3.0％?5.0％，鈦鐵粉9.0％?11.0％，白泥粉9.0％?11.0％，云母粉5％?7％，其余為鐵粉，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。本發(fā)明專利技術(shù)公開了其制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)藥芯焊絲焊縫成型美觀，能夠得到馬氏體不銹鋼焊縫組織，焊接接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性。
Gas shielded flux cored wire for 18Ni250 stainless steel and its preparation method
The present invention discloses 18Ni250 maraging stainless steel cored wire for gas shielded welding, including drug core and skin, the medicine core percentage by mass consists of the following components: 12% 14% cobalt powder, nickel powder 9% 12% 8% 10%, molybdenum powder, electrolytic aluminum 0.5% red powder 0.1%, 20% 23% 4% 7%, titanium dioxide, dolomite powder 5% ilmenite powder 7%, 3% 5%, titanium iron 9% 11%, 9% 11% clay powder, mica powder 5% 7%, the rest is iron, above component mass% and 100%. The invention discloses a preparation method thereof. The welding seam of the flux cored wire is beautiful in appearance, and the weld structure of martensitic stainless steel can be obtained. The welded joint has excellent mechanical properties and corrosion resistance.
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲及其制備方法
本專利技術(shù)屬于金屬材料焊接
，具體涉及18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，本專利技術(shù)還涉及該焊絲的制備方法。
技術(shù)介紹
馬氏體是指奧氏體通過無擴(kuò)散型相變而轉(zhuǎn)變成的體心立方的亞穩(wěn)相，是碳在鐵中過飽和的間隙固溶體，其原始組織為馬氏體，通過時(shí)效而產(chǎn)生強(qiáng)化的鐵鎳合金。與其它鋼種不同，馬氏體時(shí)效不銹鋼是一種通過低碳馬氏體相變、時(shí)效強(qiáng)化兩種強(qiáng)化效應(yīng)的疊加得到的一種超高強(qiáng)度不銹鋼。這種鋼不僅具備馬氏體時(shí)效鋼的所有優(yōu)點(diǎn)，而且具備其它馬氏體時(shí)效鋼所不具備的耐腐蝕特性，并改進(jìn)了沉淀硬化不銹鋼的某些性能。所以此馬氏體時(shí)效不銹鋼逐步代替沉淀硬化不銹鋼作為高強(qiáng)度不銹鋼，成為一種發(fā)展的重要趨勢。此鋼在完全硬化狀態(tài)時(shí)，具有最佳耐蝕性，也有最好的耐硫化物應(yīng)力腐蝕破裂性能。不僅具有高的強(qiáng)度，還同時(shí)具備優(yōu)良的斷裂韌性，橫向力學(xué)性能和耐應(yīng)力腐蝕性能。此類鋼的優(yōu)良綜合性能，被廣泛用于宇航、核反應(yīng)堆和石油化工等領(lǐng)域。18Ni250馬氏體時(shí)效不銹鋼主要由18％的Ni、8.5％的Co、5.0％的Mo、0.4％的Ti和0.1％的Al組成。18Ni馬氏體時(shí)效鋼具有優(yōu)良的機(jī)械性能和良好的淬火性能。經(jīng)過820℃空冷的固溶處理后，18Ni馬氏體時(shí)效鋼的組織為超低碳、高Ni的單相馬氏體，再將它再進(jìn)行490～510℃的時(shí)效處理并空冷后，就會(huì)有金屬間化合物沉淀在馬氏體區(qū)域析出、細(xì)化、彌散，從而使鋼得以強(qiáng)化。一般情況下18Ni馬氏體時(shí)效鋼線進(jìn)行機(jī)械加工，在進(jìn)行時(shí)效處理。這是因?yàn)槠湓跁r(shí)效處理中尺寸變化非常小(18Ni250的收縮率僅為0.06～0.07)所以，在整個(gè)加工工藝流程中可省去精加工，這是馬氏體時(shí)效鋼的最大優(yōu)點(diǎn)。18Ni250被廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域(如冷沖模、精密模具、水翼船支架等)及軍事領(lǐng)域(如飛機(jī)起落架、鈾濃縮用離心分離機(jī)的旋轉(zhuǎn)桶、導(dǎo)彈殼體、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等)。目前，關(guān)于18Ni250馬氏體不銹鋼焊接問題僅有少量焊接工藝方面的報(bào)道，尚未見關(guān)于其熔焊連接焊接材料的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，焊接飛濺少，焊縫成型美觀，具有良好的焊接工藝性能。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲的制備方法。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是，18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分組成：鈷粉12.0％-14.0％，鎳粉9.0％-12.0％，鉬粉8.0％-10.0％，電解鋁粉0.5％-0.1％，金紅石粉20.0％-23.0％，鈦白粉4.0％-7.0％，白云石粉5％-7％，鈦鐵礦粉3.0％-5.0％，鈦鐵粉9.0％-11.0％，白泥粉9.0％-11.0％，云母粉5％-7％，其余為鐵粉，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。本專利技術(shù)的特點(diǎn)還在于：焊皮為316不銹鋼鋼帶。藥芯焊絲中藥芯粉末的的填充量為26％-30％。本專利技術(shù)所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是，18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲的制備方法，具體步驟如下：步驟1：按質(zhì)量百分比分別稱取鈷粉12.0％-14.0％，鎳粉9.0％-12.0％，鉬粉8.0％-10.0％，電解鋁粉0.5％-0.1％，金紅石粉20.0％-23.0％，鈦白粉4.0％-7.0％，白云石粉5％-7％，鈦鐵礦粉3.0％-5.0％，鈦鐵粉9.0％-11.0％，白泥粉9.0％-11.0％，云母粉5％-7％，其余為鐵粉，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；步驟2：將步驟1稱取的鈦白粉、白云石粉、鈦鐵礦粉、白泥粉和云母粉混合得到混合藥粉A，向混合藥粉A中加入鈉水玻璃粘結(jié)劑并混合均勻，然后放置于加熱爐中燒結(jié)，碾碎、過篩，得到混合藥粉B；步驟3：將步驟1稱取的鉬粉、鎳粉、鈷粉、電解鋁粉、鐵粉、金紅石粉和鈦鐵礦粉與步驟2得到的混合藥粉B混合均勻，置于烘干爐中烘干，得到藥芯粉末；步驟4：通過藥芯焊絲制絲機(jī)把步驟3得到的藥芯粉末包裹在316不銹鋼鋼帶內(nèi)，并采用成型機(jī)將316不銹鋼鋼帶閉合，得到焊絲半成品，用丙酮擦拭干凈再進(jìn)行拉拔，拉拔至直徑為1.2-1.6mm；步驟5：焊絲半成品經(jīng)步驟4拉拔完畢后，用蘸有丙酮的棉布擦拭焊絲上的油污，最終經(jīng)拉絲機(jī)把焊絲拉直、盤成圓盤、密封包裝，得到18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲。步驟2中：燒結(jié)溫度為750℃，燒結(jié)時(shí)間為4-6h，過篩粒度60-140目。步驟3中：烘干溫度為220℃，烘干時(shí)間為2h。步驟4中：316不銹鋼鋼帶寬度為7mm，厚度0.3mm。步驟4中：藥芯焊絲中藥芯粉末的的填充量為26％-30％。本專利技術(shù)的有益效果是，(1)本專利技術(shù)藥芯焊絲和不銹鋼焊條、實(shí)心焊絲相比，具有焊接飛濺少、焊縫成型美觀、良好焊接工藝性能的優(yōu)點(diǎn)；可用于連續(xù)送絲自動(dòng)焊機(jī)，具有節(jié)約保護(hù)氣體和較高的生產(chǎn)效率；(2)本專利技術(shù)藥芯焊絲利用礦物渣系產(chǎn)生熔渣，使焊接時(shí)形成的熔池得到保護(hù)，起到了自保護(hù)的作用；(3)本專利技術(shù)藥芯焊絲的制備方法簡單，操作方便，可用于批量化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。本專利技術(shù)18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分組成：鈷粉12.0％-14.0％，鎳粉9.0％-12.0％，鉬粉8.0％-10.0％，電解鋁粉0.5％-0.1％，金紅石粉20.0％-23.0％，鈦白粉4.0％-7.0％，白云石粉5％-7％，鈦鐵礦粉3.0％-5.0％，鈦鐵粉9.0％-11.0％，白泥粉9.0％-11.0％，云母粉5％-7％，其余為鐵粉，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；焊皮為316不銹鋼鋼帶；該焊絲中藥芯粉末的的填充量為20％-25％。該焊絲中各組分的作用和功能如下：鉬在熔敷金屬中是促使鐵素體形成并穩(wěn)定的元素，另外，根據(jù)母材的性能金屬鉬的加入可以提高鋼的耐蝕性，鉬能促進(jìn)Fe-Cr合金的鈍化；鈷是一種奧氏體形成元素，鈷通過固溶強(qiáng)化來增加馬氏體的硬度；鎳是在奧氏體區(qū)的元素?zé)o限擴(kuò)大，可以在奧氏體完全溶解，在焊接高溫鎳?yán)鋮s過程可以大大降低奧氏體轉(zhuǎn)變溫度的相變，從而抑制塊狀先共析鐵素體晶粒體和鐵素體的側(cè)板吧最先形成，有利于針狀鐵素體的形成，和較低的相轉(zhuǎn)變溫度也可以保證均勻細(xì)小的針狀鐵素體析出，焊縫韌性好，是一種可以提高珠光體型焊縫金屬韌性的元素；電解鋁具有促進(jìn)針狀鐵素體的形成，在焊縫金屬中起到了提高焊接接頭的韌性；鉬在熔敷金屬中是促使鐵素體形成并穩(wěn)定的元素，電解鋁具有促進(jìn)針狀鐵素體的形成，金屬鈷是一種奧氏體形成元素，而金屬鎳促進(jìn)奧氏體的形成，使焊縫中有生成奧氏體的趨勢，4種金屬粉配合使用，使得奧氏體與鐵素體在焊縫中成一定比例；金紅石屬于低電離元素的物質(zhì)，有穩(wěn)弧的作用，可改善焊絲的引弧性能并且提高電弧燃燒的穩(wěn)定性，而且金紅石還具有一定的造渣功能；鈦白粉是一種很好的造氣、造渣、去氫材料，適合于自保護(hù)藥芯焊絲特殊的冶金過程以及良好的焊縫成形的需要，可以進(jìn)行造氣和造渣，從而形成較為有效的氣-渣聯(lián)合自保護(hù)環(huán)境，這樣的焊絲就適合于特殊的施焊環(huán)境；金紅石，可以使焊絲藥芯在焊接熔化的過程中實(shí)現(xiàn)“短渣”的特性，對焊縫熔態(tài)金屬的鋪展十分有利，還可以起到穩(wěn)定電弧的作用，適量的金紅石不僅穩(wěn)弧，而且減少焊接飛濺，還能促進(jìn)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；本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，其特征在于，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分組成：鈷粉12.0％?14.0％，鎳粉9.0％?12.0％，鉬粉8.0％?10.0％，電解鋁粉0.5％?0.1％，金紅石粉20.0％?23.0％，鈦白粉4.0％?7.0％，白云石粉5％?7％，鈦鐵礦粉3.0％?5.0％，鈦鐵粉9.0％?11.0％，白泥粉9.0％?11.0％，云母粉5％?7％，其余為鐵粉，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。
【技術(shù)特征摘要】
1.18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，其特征在于，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質(zhì)量百分比由以下組分組成：鈷粉12.0％-14.0％，鎳粉9.0％-12.0％，鉬粉8.0％-10.0％，電解鋁粉0.5％-0.1％，金紅石粉20.0％-23.0％，鈦白粉4.0％-7.0％，白云石粉5％-7％，鈦鐵礦粉3.0％-5.0％，鈦鐵粉9.0％-11.0％，白泥粉9.0％-11.0％，云母粉5％-7％，其余為鐵粉，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，其特征在于，所述焊皮為316不銹鋼鋼帶。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲，其特征在于，藥芯焊絲中藥芯粉末的的填充量為26％-30％。4.18Ni250不銹鋼用氣保護(hù)型藥芯焊絲的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：步驟1：按質(zhì)量百分比分別稱取鈷粉12.0％-14.0％，鎳粉9.0％-12.0％，鉬粉8.0％-10.0％，電解鋁粉0.5％-0.1％，金紅石粉20.0％-23.0％，鈦白粉4.0％-7.0％，白云石粉5％-7％，鈦鐵礦粉3.0％-5.0％，鈦鐵粉9.0％-11.0％，白泥粉9.0％-11.0％，云母粉5％-7％，其余為鐵粉，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；步驟2：將步驟1稱取的鈦白粉、白云石粉、鈦鐵礦粉、白泥粉和云母粉混合得...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張敏，程康康，王裕，李樂，慕二龍，史杰，周玉蘭，
申請(專利權(quán))人：西安理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西,61
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