0Cr13Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，本发明还公开了该药芯焊丝的制备方法。
【背景技术】
[0002]马氏体不锈钢的金相组织为马氏体。这类钢中铬的质量分数12% -27%，碳的质量分数最高可达1.0%，提高了钢的强度和硬度。目前普遍应用的马氏体不锈钢可分为Cr 13型马氏体不锈钢和低碳马氏体不锈钢。
[0003]Crl3型马氏体不锈钢，主要作为具有一般抗腐蚀性能的不锈钢使用，随着碳含量的不断增加，其强度与硬度提高，塑性与韧性降低，作为焊接用钢，碳含量一般不超过0.15%。除具有一定的耐腐蚀性能之外，还具有$父尚的尚温强度及抗尚温氧化性能，在电站设备中的高温高压管道及航空发动机中广泛应用。
[0004]低碳马氏体不锈钢是在Crl3基础上，在大幅度降低碳含量的同时，将Ni含量控制在4% -6%的范围，还加入少量的Mo、Ti等合金元素的一类高强马氏体钢，除具有一定的耐腐蚀性能外，还具有良好的抗汽蚀、磨损性能，因此在水轮机及大型水泵中有广泛应用。
[0005]0Crl3Ni5Mo是一种低碳马氏体不锈钢，具有良好的耐酸性能和焊接性。广泛应用于水轮机转轮，泵壳，阀体，叶轮，电站压力管道上。研制一种马氏体不锈钢0Crl3Ni5Mo匹配的药芯焊丝，可进一步发展0Crl3Ni5Mo不锈钢的使用，发挥出它的经济效益。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，焊缝表面光洁平整，焊后无需清理，可连续施焊，有效提高了焊接生产效率。
[0007]本发明的另一个目的是提供一种0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝的制备方法。
[0008]本发明所采用的技术方案是，0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯为金属粉体，按质量百分比由以下组分组成:金属铬粉55% -60%，金属锰粉2.5% -6%，硅铁4% -10%，镍粉20% -25%，钼粉2.5% -5%，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100%。
[0009]本发明的特点还在于:
[0010]外皮材料为低碳钢钢带，其中杂质元素(w% )P彡0.009%，S彡0.008%。
[0011]该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为25%-28%。
[0012]该药芯焊丝的直径为1.2-2.0mm。
[0013]本发明所采用的另一个技术方案是，0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下:
[0014]步骤1，按质量百分比分别称取金属铬粉55% -60%，金属锰粉2.5% _6%，硅铁4% -10%，镍粉20% -25%，钼粉2.5% _5%，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100% ；
[0015]步骤2，将步骤I称取的材料混合均匀，然后放置在烘干炉中烘干，烘干的温度为200-300°C，时间为2-2.5h，得到药芯粉末；
[0016]步骤3，将低碳钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将低碳钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤2得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为25% -28%，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到药芯焊丝；
[0017]步骤4，最后用拉丝机将步骤3制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。
[0018]本发明的有益效果是，
[0019]1.本发明0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，能够得到马氏体不锈钢焊缝组织，焊接接头具有优良的力学性能与耐蚀性能，实现了 0Crl3Ni5Mo马氏体不锈钢的焊接。
[0020]2.本发明0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，具有很好的焊接工艺性，焊接飞溅少，焊接烟尘少，焊接过程中无夹渣问题。
[0021]3.本发明0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，焊缝表面光洁平整，焊后无需清理，可连续施焊，有效提高了焊接生产效率；适合于自动焊接设备，具有较高的生产效率。
[0022]4.本发明0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝的制备方法，工艺简单，操作方便，适合批量化生产。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0024]本发明0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯为金属粉体，按质量百分比由以下组分组成:金属络粉55 % -60 %，金属猛粉2.5 % _6 %，娃铁4% -10%，镍粉20% -25%，钼粉2.5% -5%，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100%。外皮材料为低碳钢钢带，其中杂质元素(w% )P彡0.009%，S彡0.008%。
[0025]该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为25 % -28 %。
[0026]该药芯焊丝的直径为1.2-2.0_。
[0027]上述0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下:
[0028]步骤I，按质量百分比分别称取金属铬粉55% -60%，金属锰粉2.5% _6%，硅铁4% -10%，镍粉20% -25%，钼粉2.5% _5%，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100% ；
[0029]步骤2，将步骤I称取的材料混合均匀，然后放置在烘干炉中烘干，烘干的温度为200-300°C，时间为2-2.5h，得到药芯粉末；
[0030]步骤3，将低碳钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将低碳钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤2得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为25% -28%，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到药芯焊丝；
[0031]步骤4，最后用拉丝机将步骤3制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。
[0032]本发明0Crl3Ni5Mo钢用金属型药芯焊丝，适用于熔化极气体保护焊(GMAW)，焊接电流为180-220A，电压为18-22V，保护气体为C02，Ar，或Ar20% _C0280%混合气体，气体流速为 15-20L/min。
[0033]药芯中各组分的作用:
[0034]1.铬，硅，钼是铁素体形成元素，配合使用可促使焊缝金属中形成铁素体，锰，镍是奥氏体形成元素，配合使用可促使焊缝金属中形成奥氏体。这两类金属粉经过合理的配比，可使焊缝转变成马氏体组织。
[0035]2.铬可以提高焊缝的耐蚀性，使焊接接头满足不锈钢的使用要求。
[0036]3.硅，锰有一定的脱氧作用作用，可净化焊缝。此外，硅还具有抗回火软化的作用，是焊缝在后续的热处理过程中保持一定的强度。锰还具有提高焊缝淬透性的作用，是焊缝在冷却的过程中全部转变成马氏体。
[0037]4.镍具有细化晶粒，提高焊缝韧性的作用。
[0038]5.铁用来补充剩余重量，使药粉的总总量达到100%。
[0039]实施例1
[0040]步骤1，分别称取金属铬粉55g，金属锰粉3g，硅铁8g，镍粉22g，钼粉3g，铁9g ；
[0041]步骤2，将步骤I称取的粉体混合均匀，然后放置在烘干炉中烘干，烘干的温度为2000C，时间为2h，得到药芯粉末；
[0042]步骤3，将低碳钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将低碳钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤2得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为28%，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm，得