[发明专利]0Cr13铁素体不锈钢用自保护药芯焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种0Cr13铁素体不锈钢用自保护型药芯焊丝，本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。

背景技术

铁素体不锈钢(Ferrite Stainless Steel，简称FSS)是一种不含Ni的不锈钢，具有优良的耐高温氧化和氯化物腐蚀的性能，与奥氏体不锈钢相比，其成本低，线膨胀系数小，热疲劳性能好，可在多种腐蚀介质环境下替代304不锈钢，广泛应用在石油设备、汽车，采矿、铁路及化工行业。近些年来，铁素体不锈钢的使用量已占到不锈钢的30％。而我国作为世界上最大的不锈钢消费国，如果能够更好地应用和发展成本低廉、性能优良的铁素体不锈钢，必然会产生明显的经济和社会效益。

铁素体不锈钢属于单相不锈钢钢，含铬量大，含碳量少，钢的组织不论在高温或者低温下都呈单一的铁素体。根据铁铬相图可知，由于铬元素具有稳定铁素体的作用，当个元素达到13％时，铁铬合金中将不会发生奥氏体相变，因而该类合金加热和冷却过程中不发生组织的转变。又由于铁素体不锈钢中铬元素的含量高(大于12％)，使得这种铁素体钢具有一定的耐腐蚀性能。

0Cr13是铁素体不锈钢中含铬量较低、较为廉价的钢，其耐蚀性较好，一般在大气、蒸馏水、自来水及天然淡水中比较稳定的，特别是在过热蒸汽介质中具有非常高的稳定性；研制一种铁素体不锈钢0Cr13匹配的药芯焊丝，可进一步发展铁素体不锈钢的使用，发挥出它的经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种0Cr13铁素体不锈钢用自保护型药芯焊丝，能够得到铁素体不锈钢焊缝组织，焊接接头具有优良的力学性能与耐蚀性能，实现了0Cr13铁素体不锈钢的焊接。

本发明的另一个目的是提供一种0Cr13铁素体不锈钢用自保护型药芯焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，0Cr13铁素体不锈钢用自保护型药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：金属铬粉39％-51％，金属锰粉3％-4％，硅铁4％-6％，CaF₂15％-20％，SiO₂5％-7％，TiO₂4％-8％，CaCO₃3％-7％，Li₂CO₃3％-7％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明的特点还在于：

外皮材料为低碳钢钢带，其中杂质元素(w％)P≤0.009％，S≤0.008％。

该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为25％-30％。

该药芯焊丝的直径为1.2-2.0mm。

本发明所采用的另一个技术方案是，0Cr13铁素体不锈钢用自保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，按质量百分比分别称取金属铬粉金属铬粉39％-51％，金属锰粉3％-4％，硅铁4％-6％，CaF₂15％-20％，SiO₂5％-7％，TiO₂4％-8％，CaCO₃3％-7％，Li₂CO₃3％-7％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的CaF₂，SiO₂，TiO₂，CaCO₃，Li₂CO₃，Al-Mg合金粉加入水玻璃粘结剂混合均匀，然后放置在加热炉中烧结，碾碎后过筛，筛选粒度80-100目的混合粉；

步骤3，将步骤1称得的金属锰粉，硅铁，铁粉与步骤2制得的混合粉充分搅拌，混合之后放入烘干炉中烘干200摄氏度、2小时，得到药芯粉末；

步骤4，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3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为25％-30％，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；

步骤5，最后用拉丝机将步骤4制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。

本发明的特点还在于：

步骤2中水玻璃粘结剂的添加量为粉体总重量的20％。

步骤2中烧结的温度为500-650℃，时间为3-4h。

本发明的有益效果是，