一種低六價鉻308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲及其制備方法屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域。該焊絲的鋼帶為低碳鋼鋼帶，金屬芯的藥粉化學組成成分為：C：0.03~0.065wt.%；Cr：52~58wt.%；Ni：26~30wt.%；Mn：4~6wt.%；Si：0.66~1.5wt.%；Ti：0.5~1wt.%；Zn：0.5~1wt.%；Zr：0.5~1?wt.%；P：<0.03wt.%；S：<0.03wt.%；Fe：余量。填充率為26~38%。本發(fā)明專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，在焊接煙塵量稍低的條件下，其中有毒Cr（VI）排放量與同類實芯焊絲相比可降低30%~40%，與不銹鋼藥芯焊絲相比可降低35%~45%。本發(fā)明專利技術(shù)采用低碳鋼鋼帶，因此該焊絲成本可大大降低，該焊絲焊接電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形美觀，熔敷金屬綜合性能優(yōu)良。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于焊接材料
，特別涉及一種低六價鉻(Cr (VI))、低成本的氣體保護308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲。
技術(shù)介紹
不銹鋼焊接過程中不可避免地要產(chǎn)生有害氣體和煙塵，它直接影響環(huán)境的保護和焊工的身體健康。同時，不銹鋼藥芯焊絲由304L不銹鋼鋼帶軋制拉拔制成，而不銹鋼帶成本較高。本專利技術(shù)是研制一種低六價鉻(Cr (VI))、低成本奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲，在不銹 鋼廣泛應用又注重環(huán)保型的今天，焊接煙塵中的Cr (VI)引起廣泛關(guān)注，已證實其在人體內(nèi)具有致癌作用，還會引起諸多的其他健康問題，如吸入某些較高濃度的六價鉻化合物會引起流鼻涕、打噴嚏、瘙癢、鼻出血、潰瘍和鼻中隔穿孔。短期大劑量的接觸，在接觸部位會產(chǎn)生不良后果，包括潰瘍、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔。攝入超大劑量會導致腎臟和肝臟的損傷、惡心、胃腸道刺激、胃潰瘍、痙攣甚至死亡。皮膚接觸會造成潰瘍或過敏反應，Cr (VI)是最易導致過敏的金屬之一。減少生產(chǎn)和應用中各種污染物對人體的危害十分重要。為了保證焊接人員的健康，2006年美國職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)新頒布了焊接煙塵中Cr(VI)的允許暴露極限值(PEL)，由原來的52Pg/m3降低到3Pg/m3。不銹鋼金屬芯焊絲同目前大量應用的不銹鋼實芯焊絲相比，對各種不銹鋼材的焊接適應性較強，調(diào)整藥芯的成分和比例極為方便和容易，可以提供所要求的焊縫化學成分；其次，工藝性能好，焊縫成形美觀；熔敷速度快，生產(chǎn)效率高，在相同焊接電流下，金屬芯焊絲的電流密度大，熔化速度快。大量研究表明不銹鋼金屬芯焊絲同藥芯焊絲相比，其焊接煙塵和Cr (VI)排放量要小于藥芯焊絲。此外，目前的不銹鋼藥芯焊絲主要是用不銹鋼鋼帶做外皮，通過軋制、拉拔工藝制成不銹鋼焊絲，而軋制拉拔工藝復雜，本專利技術(shù)采用低碳鋼鋼帶，不僅成本低，而且制造工藝簡單。因此，本專利技術(shù)是一種綜合性能優(yōu)良、低Cr (VI)排放量、低成本的308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于上述情況，本專利技術(shù)提出一種低CKVI)、低成本308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲，它可以在保證焊絲熔敷金屬力學性能、耐腐蝕性能滿足相關(guān)國家標準要求的情況下，以低碳鋼鋼帶代替不銹鋼鋼帶而進一步降低成本，簡化制造工藝，與308奧氏體不銹鋼實芯焊絲相比，Cr (VI)排放量可降低309Γ40%，改善了焊接作業(yè)環(huán)境，焊絲飛濺小，成型美觀，焊縫綜合性能優(yōu)良。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取如下的技術(shù)方案一種低Cr (VI)、低成本的308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲，其特征在于金屬芯焊絲以低碳鋼鋼帶代替不銹鋼鋼帶，焊絲中藥粉化學成分質(zhì)量百分比如下C :0. 03 O. 065wt. % ；Cr :52 58wt. % ；N1:26 30wt. % ；Mn 4 6wt. % ；Si 0. 66 1. 5wt. % ；T1:0. 5 lwt. % ；Zn :0. 5 lwt. % ；Zr :0. 5 I wt. % ；Fe :余量。藥粉在鋼帶中的填充率為26°/Γ38%。一種低六價鉻308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲，其特征在于，焊絲中外皮為低碳鋼鋼帶，焊絲中金屬芯化學成分質(zhì)量百分比如下=C 0. 03^0. 065wt. % ； Cr :48飛O wt. % ；N1:24 32wt. % ；Mn :4 7wt. % ；S1:0. 66 4wt. % ；T1:0. 5 1. 5wt. % ；Zn :0. 5 1. 5wt. % ；Zr 0. 5^1. 5wt. % ；Fe :余量。填充率為26 38%。進一步，焊絲中金屬芯化學成分質(zhì)量百分比如下C:0. 03、. 065wt. % ；Cr 52 58wt. % ；N1:26 30wt. % ；Mn :4 6wt. % ；S1:0. 66 1. 5wt. % ；T1:0. 5 lwt. % ；Zn 0. 5 lwt. % ；Zr 0. 5 I wt. % ；Fe :余量。進一步，所述的金屬芯焊絲粉末包括金屬鉻 粉4(Γ120目，金屬鎳粉4(Γ120目，電解錳粉40 120目，45硅鐵粉60 120目，鈦鐵粉60 120目，金屬鋅粉60 120目，鋯硅鐵粉60 120目，金屬鐵粉60 120目。所述一種低六價鉻308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲的制備方法，采用的鋼帶尺寸規(guī)格為16 8X0. 6^0. 3mm的碳鋼鋼帶，經(jīng)過軋制、拉拔、加工成直徑為O. 9^1. 6mm的氣體保護不銹鋼金屬芯焊絲。該焊絲焊接時，保護氣體為95 98%Ar+2 5%02，氣體流速15 20L/min，直流反接電源；焊接工藝參數(shù)為電壓22 30V ;電流14(Γ260Α ;送絲速度35(T500mm/min ;焊絲伸出導電嘴的距離14 25mm。進一步優(yōu)化焊接工藝，焊接工藝參數(shù)為電壓24 27V ;電流16(Γ245Α ;送絲速度400 500mm/min ;氣流流速18 20L/min ;焊絲伸出導電嘴的距離18 22mm。焊接線能量13 17KJ/cm ;層間溫度彡150°C。在熔敷金屬中各元素的含量在如下范圍C :0. 02、. 065wt. % ； Cr 19. 2 22. 3wt. % ；N1:9.1 12. Owt. % ；Mn 1. 2^2. 6wt. % ；S1:0. 41 1. Owt. % ;Ti 0. 01 2. Owt. % ；Zn 0. 3 1. 2wt. % ；Zr :0. 5 1. 5wt. % ；Fe :余量。在熔敷金屬中形成的合金元素含量范圍優(yōu)選如下C :0. 02、. 065wt. % ；Cr 19. 5 22. Owt. % ；N1:9. 5 11. 5wt. % ；Mn :1. 51 2. 5wt. % ；S1:0. 5 0. 9wt. % ；Ti 0.03 1. Owt. % ；Zn 0. 33 1. lwt. % ；Zr :0. 5 1. Owt. %Fe :余量。本專利技術(shù)的主要特點是金屬芯焊絲外皮為低碳鋼鋼帶，避免了 304L不銹鋼鋼帶的高成本。同時，在不降低藥芯中Cr含量的基礎(chǔ)上，通過添加Zn、Zr或其合金，焊接煙塵量稍低，煙塵中Cr (VI)排放量降低30°/Γ40%，此外，焊芯中S1、Ti等元素可減少焊接飛濺。用本專利技術(shù)制成的不銹鋼金屬芯焊絲具有低Cr (VI)、低成本、焊接電弧穩(wěn)定、飛濺小、焊縫成形美觀、綜合性能優(yōu)良的特點。附圖說明圖1奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲的電流電壓范圍(Φ0. 9，1. 2，1. 6mm)具體實施例方式本專利技術(shù)的金屬芯焊絲不受下述實例的限制，任何在本專利技術(shù)的權(quán)力要求保護的范圍內(nèi)的改進和變化都在本專利技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。選用16 8X0. 6^0. 3 (寬度為8 16mm，厚度為O. 3^0. 6mm)的低碳鋼鋼帶為金屬芯焊絲外皮，現(xiàn)將其軋成U形。金屬鉻粉末，金屬鎳粉末，金屬電解錳粉末，45硅鐵粉末，鈦鐵粉末，金屬鋅粉末，鋯硅鐵粉末，金屬鐵粉等配置成藥粉，所取粉末的粒度為4(Γ120目。將所取的各種粉末放入混粉機內(nèi)混合40分鐘，然后將混合粉末加入U形碳鋼帶槽中，填充率為26-38%，將U形槽合口，使藥粉包裹其中。然后使其分別通過直徑為2.4、2. 26、1. 96、1.83、1. 73、1. 6、1. 5、1. 41、1. 34、1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種低六價鉻308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲，其特征在于，焊絲中外皮為低碳鋼鋼帶，焊絲中金屬芯化學成分質(zhì)量百分比如下：C：0.03~0.065wt.%；?Cr：48~60?wt.%；Ni：24~32wt.%；Mn：4~7wt.%；Si：0.66~4wt.%；Ti：0.5~1.5wt.%；Zn：0.5~1.5wt.%；Zr：0.5~1.5wt.%；Fe：余量；填充率為：26~38%。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種低六價鉻308奧氏體不銹鋼金屬芯焊絲，其特征在于，焊絲中外皮為低碳鋼鋼帶，焊絲中金屬芯化學成分質(zhì)量百分比如下C:0.03 0.065wt.%; Cr :48 60 wt. % ； N1:24 32wt. % ；Mn :4 7wt. % ；S1:0. 66 4wt. % ；T1:0. 5 1. 5wt. % ；Zn :0. 5 1. 5wt. % ；Zr 0.5 1. 5wt. % ；Fe :余量；填充率為26 38%。2.按照權(quán)利要求1所述的焊絲，其特征在于，焊絲中金屬芯化學成分質(zhì)量百分比如下 C 0. 03 O. 065wt. % ；Cr :52 58wt. % ；N1:26 30wt. % ；Mn :4 6wt. % ；Si 0. 66 1. 5wt. % ；Ti 0.5 lwt. % ；Zn 0. 5 lwt. % ；Zr :0. 5 I wt. % ；Fe :余量。3.按照權(quán)利要求1所述的焊絲，其特征在于，所述的金屬芯焊絲粉末包括金屬鉻...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：栗卓新，高麗脂，李國棟，李輝，李紅，白建濤，焦俊，馬司鳴，
申請(專利權(quán))人：北京工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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