一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲的制作方法
【專利說明】一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲
[0001] 【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及焊接材料領(lǐng)域，尤其涉及一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，具體涉及 一種能焊后熱處理的E309LT1-1不銹鋼藥芯焊絲。
[0002] 【【背景技術(shù)】】 已知的，加氫反應(yīng)器是在高溫、高壓下臨氫條件下運(yùn)行的壓力容器，反應(yīng)器殼體通常都 采用鉻鉬型耐熱鋼。其內(nèi)壁堆焊奧氏體不銹鋼。目前，大部分加氫反應(yīng)器采用308U316L 或347L型不銹鋼為堆焊材料，309L為隔離層堆焊材料。在反應(yīng)器內(nèi)壁一般采用高效率的帶 極堆焊進(jìn)行，但在接頭、法蘭以及形狀不規(guī)則的地方，一般采用藥芯焊絲進(jìn)行堆焊。由于殼 體為鉻鉬型碳鋼，而堆焊層為奧氏體不銹鋼，為了降低因焊接過程中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力，在焊 接完成后一般會(huì)進(jìn)行整體熱處理，工藝一般為690°CX22h，且熱處理后側(cè)彎試驗(yàn)及晶間腐 蝕試驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果均需合格，以檢驗(yàn)堆焊材料與底層材料的結(jié)合強(qiáng)度以及韌性。這就為焊接 材料提出了較高的要求。
[0003] 通過專利查詢，目前尚沒有可以進(jìn)行焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲的相關(guān)專利。
[0004] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】 為了克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本發(fā)明提供了一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊 絲，本發(fā)明采用100%C02或者Ar-CO2混合氣體作為保護(hù)氣體焊接，熔滴更細(xì)，焊縫成型更好， 同時(shí)，由于采用氧化性氣體以及加入了較多的脫氧、脫氮元素，焊縫金屬的純凈度得到了較 大的提尚。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案： 一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，包括外皮和藥芯粉，所述外皮為低碳不銹鋼帶， 在外皮內(nèi)設(shè)有藥芯粉，所述藥芯粉中各組分按質(zhì)量百分比包括如下成分： 金屬鉻粉 10~12% ; 金屬鎳粉 8~10% ; 電解錳粉 6~8% ; 硅鐵 1~3% TiO2 25 ~30% ; 鎂粉 0? 2~0? 5% ; 石英 1~3% ; 錯(cuò)英砂 8~10% ; 氧化鋁 0? 5~0? 8% ; 氟化鈉 1~3% 氧化祕(mì) 0. 1~0. 4% ; 穩(wěn)弧劑 L2~L3% ; 鐵粉 18~38%。
[0006] 所述的能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，所述1102為鈦鐵或金紅石中的任意一種 或兩種組合。
[0007] 所述的能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，所述穩(wěn)弧劑為Na2O或K2O或NaF或K2SiF6 或K2ZrF6SK3A1F6中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。
[0008] 所述的能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，所述藥芯粉的填充重量占焊絲總重量的 10 ~25%〇
[0009] 采用如上所述的技術(shù)方案，具有如下有益效果： 本發(fā)明所述的一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，本發(fā)明采用100%C02或者Ar-CO2 混合氣體作為保護(hù)氣體焊接，熔滴更細(xì)，焊縫成型更好，同時(shí)，由于采用氧化性氣體以及加 入了較多的脫氧、脫氮元素，焊縫金屬的純凈度得到了較大的提高。本發(fā)明主要應(yīng)用于壓力 石化容器內(nèi)壁過渡層的堆焊焊接。
[0010] 【【具體實(shí)施方式】】 通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例； 本發(fā)明所述的一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，包括外皮和藥芯粉，所述外皮為 低碳不銹鋼帶，在外皮內(nèi)設(shè)有藥芯粉，所述藥芯粉的填充重量占焊絲總重量的10~25%，藥 芯粉中各組分按質(zhì)量百分比包括如下成分： 金屬鉻粉 10~12% ; 金屬鎳粉 8~10% ; 電解錳粉 6~8% ; 硅鐵 1~3% TiO2 25 ~30% ; 鎂粉 0? 2 ~0? 5% ; 石英 1~3% ; 錯(cuò)英砂 8~10% ; 氧化鋁 0. 5~0. 8% ; 氟化鈉 1~3% 氧化鉍 0? 1~0? 4% ; 穩(wěn)弧劑 L2~L3% ; 鐵粉 18~38%。
[0011] 其中所述1102為鈦鐵或金紅石中的任意一種或兩種組合；所述穩(wěn)弧劑為Na2O或 K2O或NaF或K2SiF6SK2ZrF6SK3A1F6中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。
[0012] 本發(fā)明中各組分的作用如下： 金屬鉻粉：向焊絲熔敷金屬中過渡鉻元素。
[0013] 金屬鎳粉：向焊絲熔敷金屬中過渡鎳元素。
[0014] 電解錳粉：脫氧、脫硫，并向焊絲熔敷金屬中過渡錳元素。錳與硅元素(主要來自硅 鐵）保持適當(dāng)比例，可聯(lián)合脫氧，形成熔點(diǎn)低、密度小的硅酸錳，在鋼液中處于液態(tài)，容易聚 合成半徑大的質(zhì)點(diǎn)，浮到渣中，降低鋼液和焊縫金屬中的氧含量，凈化鋼液。
[0015] 硅鐵：硅是重要的脫氧元素，同時(shí)也是強(qiáng)化元素，一定量的硅對(duì)于提高強(qiáng)度和韌性 具有重要作用，但是過量的硅會(huì)導(dǎo)致焊縫中滲硅嚴(yán)重，惡化低溫韌性，同時(shí)也會(huì)造成焊縫熔 渣過多，在多層多道焊中容易出現(xiàn)夾渣的缺陷。因此硅含量控制在1~3%范圍內(nèi)。
[0016] 鐵粉：鐵粉具有調(diào)節(jié)填充率和改善焊接電弧穩(wěn)定性的作用，但是過量的鐵粉會(huì)產(chǎn) 生大量飛濺。
[0017] 脫氧劑：鈦鐵、鎂粉為脫氧、脫氮?jiǎng)?，以保證焊縫熔敷金屬的純凈度。
[0018] 金紅石：主要的造渣劑，可以改善焊縫金屬的脫渣性和成型質(zhì)量，適量的金紅石可 以改善電弧穩(wěn)定性，但加入量過多反而會(huì)降低電弧穩(wěn)定性。
[0019] 鋯英砂：主要的造渣劑，調(diào)整熔渣的物理化學(xué)性能，改善焊縫金屬的脫渣性，提高 熔化熔點(diǎn)，鋯英砂中的二氧化鋯在焊接過程中發(fā)生化學(xué)變化，引起熔渣熱膨脹系數(shù)的改變， 也有利于焊縫金屬的脫渣。
[0020] 石英：主要的造渣劑，增加熔渣的酸度，調(diào)整熔渣的粘度和氧化性，但加入量過多 會(huì)增加熔敷金屬中氧化夾雜量，降低焊縫成型質(zhì)量。
[0021] 氧化鉍：提高焊縫金屬的脫渣性，是不銹鋼藥芯焊絲改善脫渣性的重要組分。
[0022] 氟化鈉：主要起到穩(wěn)弧的作用。
[0023] 氧化鋁：主要起到造渣的作用。
[0024] 穩(wěn)弧劑：Na20、K20、K3A1F6#具有穩(wěn)弧作用，改善焊接工藝性，提高形成細(xì)顆粒過渡 的焊接工藝范圍，因此添加量控制在1. 2~1. 3%，如果添加過量，則會(huì)導(dǎo)致脫渣困難。
[0025]本發(fā)明具有如下特點(diǎn)： 1、具有良好的焊接工藝性，焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，操作容易，焊縫成型好，脫渣容易。
[0026] 2、經(jīng)690°CX22h熱處理后側(cè)彎試驗(yàn)及晶間腐蝕試驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果合格。
[0027] 3、可用于全位置焊接。
[0028] 本發(fā)明的具體實(shí)施例如表1所示。
[0029] 表1實(shí)施例(原材料中單位為％)
實(shí)施例效果 對(duì)上述制得的三種焊絲進(jìn)行熔敷金屬力學(xué)性能試驗(yàn)，試板坡口、尺寸、取樣方法與位置 均按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17853-1999《不銹鋼藥芯焊絲》進(jìn)行，采用的保護(hù)氣體和焊接規(guī) 范如下所述：保護(hù)氣體采用100%C02，接入直流反接式電源進(jìn)行焊接操作，實(shí)施例1、2、3焊 接電流180A~220A，焊接電壓28~32V。焊接速度25~35cm/min，150°C的預(yù)熱和道間 溫度，焊接完成后再在保溫箱內(nèi)按照690°CX22h的制度進(jìn)行熱處理。按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《GBT2653-2008焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法》、《GBT4334-2008金屬和合金的腐蝕不銹鋼晶 間腐蝕試驗(yàn)方法》對(duì)焊接的堆焊金屬進(jìn)行側(cè)彎曲試驗(yàn)以及晶間腐蝕試驗(yàn)，均滿足要求。
[0030] 本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
[0031] 為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的。但是應(yīng)了 解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，其特征是：包括外皮和藥芯粉，所述外皮為 低碳不銹鋼帶，在外皮內(nèi)設(shè)有藥芯粉，所述藥芯粉中各組分按質(zhì)量百分比包括如下成分： 金屬鉻粉 10~12% ; 金屬鎳粉 8~10% ; 電解錳粉 6~8% ; 硅鐵 1~3% TiO2 25 ~30% ; 鎂粉 0? 2~0? 5% ; 石英 1~3% ; 錯(cuò)英砂 8~10% ; 氧化鋁 0? 5~0? 8% ; 氟化鈉 1~3% 氧化祕(mì) 0. 1~0. 4% ; 穩(wěn)弧劑 L 2~L 3% ; 鐵粉 18~38%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，其特征是：所述TiO 2為鈦 鐵或金紅石中的任意一種或兩種組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，其特征是：所述穩(wěn)弧劑為 Na2O或K2O或NaF或K 2SiF6S K 2ZrF6S K 3A1F6中的任意一種或兩種或兩種以上的組合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，其特征是：所述藥芯粉的 填充重量占焊絲總重量的10~25%。
【專利摘要】一種能焊后熱處理的不銹鋼藥芯焊絲，本發(fā)明采用100%CO2或者Ar-CO2混合氣體作為保護(hù)氣體焊接，熔滴更細(xì)，焊縫成型更好，同時(shí)，由于采用氧化性氣體以及加入了較多的脫氧、脫氮元素，焊縫金屬的純凈度得到了較大的提高。本發(fā)明主要應(yīng)用于壓力石化容器內(nèi)壁過渡層的堆焊焊接。
【IPC分類】B23K35/368, B23K35/30
【公開號(hào)】CN105057916
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510457335
【發(fā)明人】馮兆龍, 張曉 , 郭純
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)雙瑞特種合金材料有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月30日