一种用于药芯焊丝的铬镍合金粉末和药芯焊丝及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于药芯焊丝的铬镍合金粉末和药芯焊丝及其制备方法，其中铬镍合金粉末以质量百分比包括如下成分：Cr：37‑45％；Ni：18‑23％；C≤0.03％；Si≤1.0％；Mn≤2.5％；S≤0.02％；P≤0.025％；Cu≤0.5％；Mo≤0.5％；其余为Fe。本发明中的药芯焊丝通过添加上述铬镍合金粉末有利于进行细径焊丝的拉拔，而无需对粗径焊丝先进行热处理。同时其焊接时更均匀稳定，有效减少飞溅。

说明书

技术领域

本发明涉及药芯焊丝领域，特别涉及一种用于药芯焊丝的铬镍合金粉末和药芯焊丝及其制备方法。

背景技术

药芯焊丝又称为管状焊丝，可以通过调整药芯添加物的种类和比例，很方便地设计各种不同用途的焊接材料。因为它的合金成分可方便灵活的调整，所以药芯焊丝的许多品种是实芯焊丝无法冶炼和轧制的。

传统不锈钢药芯焊丝的药芯粉中通常是通过添加单个元素铬(Cr)、镍(Ni)金属粉末来完成的。由于单独添加铬、镍金属元素成分在不锈钢药芯焊丝制造过程中很难进行细径焊丝拉拔(细径通常指直径＜1.2mm；0.8-1.0mm直径的焊丝)的批量生产，且需对粗径焊丝(直径≥1.2mm)先进行热处理等诸多复杂工序。由于需进行热处理，制约了不锈钢焊丝配方中脱氧剂种类的使用，影响了焊丝焊接工艺水平的提升，且不能完全通过热处理来解决细径焊丝生产的难题，同时，也制约了不锈钢药芯焊丝细径焊丝的发展。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种铬镍合金粉末；该粉末将铬、镍先进行合金化，再进行粉末化，提高了物理可塑性，为细径药芯焊丝的制备提供了条件。

实现本发明第一个目的的技术方案是：铬镍合金粉末以质量百分比包括如下成分：Cr：37-45％；Ni：18-23％；C≤0.03％；Si≤1.0％；Mn≤2.5％；S≤0.02％；P≤0.025％；Cu≤0.5％；Mo≤0.5％；其余为Fe。

作为优化，铬镍合金粉末以质量百分比包括如下成分：Cr：39.7％；Ni：19.8％；C：0.011％；Si：0.21％；Mn：0.52％；S：0.008％；P：0.015％；Cu：0.010％；Mo：0.007％；其余为Fe。

上述铬镍合金粉末的颗粒度为50目-200目。且百分之百的铬镍合金粉末的颗粒度大于50目，小于百分之十五的铬镍合金粉末的颗粒度低于200目。

本发明的第二个目的是提供一种采用上述铬镍合金粉末制备的药芯焊丝，该药芯焊丝在拉拔减径过程中无需进行进行热处理即可拉拔成细径焊丝。

实现本发明第二个目的的技术方案是：药芯焊丝包括外皮和药芯粉；所述药芯粉放置在外皮中；所述药芯粉以质量百分比包括如下成分：TiO₃：20-30％；SiO₂：5-15％；上述铬镍合金粉末：45-55％；ZrO₂：1-5％；铝镁合金粉：1-5％；Mn金属粉：4-8％。

上述铬镍合金粉末的颗粒度为50目-200目；且百分之百的铬镍合金粉末的颗粒度大于50目，小于百分之十五的铬镍合金粉末的颗粒度低于200目。

本发明的第三个目的是提供一种制备上述药芯焊丝的制备方法，该制备方法高效快速，且在拉拔减径过程中无需进行热处理便可制得细径焊丝。

实现本发明第三个目的的技术方案是：制备上述药芯焊丝的制备方法包括以下步骤：

A、按质量百分比混合制备形成铬镍合金；

B、将铬镍合金雾化(水法雾化或气压雾化)成铬镍合金粉末；

C、按质量百分比混合制备形成药芯粉；

D、将钢带收缩为U型槽，并将药芯粉放入U型槽内；

E、将U型槽合口，使药芯粉包裹其中，并进行无热处理的拉拔减径，最后形成药芯焊丝。

上述步骤E中分别通过2.7mm、2.45mm、2.25mm、2.00mm、1.90mm、1.65mm、1.55mm、1.45mm、1.40mm、1.32mm、1.25mm、1.19mm、1.13mm、1.06mm、1.03mm、0.98mm的拉拔减径，最后形成药芯焊丝。

上述步骤B根据以下标准控制铬镍合金粉末的颗粒度：百分之百的铬镍合金粉末的颗粒度大于50目，且小于百分之十五的铬镍合金粉末的颗粒度低于200目。

本发明具有积极的效果：(1)本发明中铬镍合金粉末先将铬、镍合金化，再粉末化，解决了传统铬、镍单元素的物理特性，为制备细径的药芯焊丝提供了条件；

(2)本发明中铬镍合金粉末物理延展性远远高于铬金属粉末，因此在焊接时，由于电弧燃烧及熔池冶金反应时间较短，在配方中使用铬镍合金粉末比单纯添加铬、镍金属元素，熔敷金属铬镍元素更均匀稳定，产生的飞溅更少；

(3)本发明中药芯焊丝通过采用铬镍合金粉末，制造细径不锈钢药芯焊丝不需对粗径焊丝先进行热处理，配方调整的余地更大(尤其是脱氧剂)，更有利于产品焊接水平的提升，从而产生更大的社会经济效益。

具体实施方式

(实施例1)

本发明中铬镍合金粉末以质量百分比包括如下成分：Cr：39.7％；Ni：19.8％；C：0.011％；Si：0.21％；Mn：0.52％；S：0.008％；P：0.015％；Cu：0.010％；Mo：0.007％；其余为Fe。

其中，铬镍合金粉末的颗粒度为百分之百的铬镍合金粉末的颗粒度大于50目，小于百分之十五的铬镍合金粉末的颗粒度低于200目。

本发明中药芯焊丝包括外皮和药芯粉；所述药芯粉设置在外皮中；所述药芯粉以质量百分比包括如下成分：TiO₃：26％；SiO₂：10％；上述的铬镍合金粉末：50％；ZrO₂：3％；铝镁合金粉：3％；Mn金属粉：8％。

本发明中制备上述药性焊丝的制备方法；包括以下步骤：

A、按质量百分比混合制备形成铬镍合金；

B、将铬镍合金通过水法雾化成铬镍合金粉末；

C、按质量百分比混合制备形成药芯粉；

D、将钢带收缩为U型槽，并将药芯粉放入U型槽内；

E、将U型槽合口，使药芯粉包裹其中，并进行无热处理的拉拔减径，最后形成直径为1.0mm的药芯焊丝。

(实施例2)

本发明本发明中铬镍合金粉末以质量百分比包括如下成分：Cr：37％；Ni：23％；C：0.03％；Si：1％；Mn：2.5％；S：0.02％；P：0.025％；Cu：0.5％；Mo：0.5％；其余为Fe。

其中，铬镍合金粉末的颗粒度为百分之百的铬镍合金粉末的颗粒度大于50目，小于百分之十五的铬镍合金粉末的颗粒度低于200目。

本发明中药芯焊丝包括外皮和药芯粉；所述药芯粉设置在外皮中；所述药芯粉以质量百分比包括如下成分：TiO₃：30％；SiO₂：15％；上述的铬镍合金粉末：45％；ZrO₂：1％；铝镁合金粉：5％；Mn金属粉：4％。

本发明中制备上述药性焊丝的制备方法；包括以下步骤：

A、按质量百分比混合制备形成铬镍合金；

B、将铬镍合金通过气压雾化成铬镍合金粉末；

C、按质量百分比混合制备形成药芯粉；

D、将钢带收缩为U型槽，并将药芯粉放入U型槽内；

E、将U型槽合口，使药芯粉包裹其中，并进行无热处理的拉拔减径，最后形成直径为1.0mm的药芯焊丝。

(实施例3)

本发明中本发明中铬镍合金粉末以质量百分比包括如下成分：Cr：45％；Ni：18％；C：0.011％；Si：0.21％；Mn：0.52％；S：0.008％；P：0.015％；Cu：0.010％；Mo：0.007％；其余为Fe。

其中，铬镍合金粉末的颗粒度百分百大于为50目，且百分百小于200目。

本发明中药芯焊丝包括外皮和药芯粉；所述药芯粉设置在外皮中；所述药芯粉以质量百分比包括如下成分：TiO₃：20％；SiO₂：7％；上述的铬镍合金粉末：55％；ZrO₂：5％；铝镁合金粉：5％；Mn金属粉：8％。

本发明中制备上述药性焊丝的制备方法；包括以下步骤：

A、按质量百分比混合制备形成铬镍合金；

B、将铬镍合金水法雾化成铬镍合金粉末；

C、按质量百分比混合制备形成药芯粉；

D、将钢带收缩为U型槽，并将药芯粉放入U型槽内；

E、将U型槽合口，使药芯粉包裹其中，并进行无热处理的拉拔减径，最后形成直径为1.0mm的药芯焊丝。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。