[发明专利]一种马氏体析出硬化不锈钢焊条及其制备方法和应用

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种马氏体析出硬化不锈钢焊条，包括焊芯和包裹于所述焊芯表面的药皮，药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下：大理石20%‑31%，萤石8%‑14%，高钾长石6‑8%，金红石4%‑8%，45#钝化硅铁4%‑7%，电解锰4%‑6%，钛铁3%‑6%，硼铁1.5%‑3%，镍粉12%‑15%，铜粉7.5%‑11%，金属铬7.5%‑9%，纯碱0.5%‑1%，氟化稀土1%‑3%。本发明的马氏体析出硬化不锈钢焊条的制备方法是将上述药皮原料混合均匀后加入专用水玻璃，搅拌均匀后压凃于焊芯表面上，自然晒晾至药皮干硬后再经360℃烘干。本发明的马氏体析出硬化不锈钢焊条可用于15‑5PH钢的焊接。本发明提供的马氏体析出硬化不锈钢焊条采用与15‑5PH钢化学成分相同的Cr‑Ni‑Cu合金体系，加入Ti、B合金元素，改善焊缝金属组织、增加韧性，适用于15‑5PH钢焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种马氏体析出硬化不锈钢焊条及其制备方法和应用，尤其涉及一种适用于15-5PH钢焊接的焊条。

背景技术

析出硬化型（PH）不锈钢的强度中一个重要部分来自于析出反应。PH钢的优点是：可以强化到接近高强度结构钢的强度水平，而仍然保持很好的耐腐蚀性。这类钢用量少，加工过程复杂，一般要比其他类型不锈钢应用成本高。最常用于那些高强结构钢满足不了的，要求耐腐蚀性的地方。马氏体型PH钢15-5PH在冷却凝固过程近乎全部相变为马氏体，适用于航空航天、部件制造高压阀门等行业及设备易磨损部位的维修和维护。

马氏体PH钢具有良好的焊接性，可以在固溶/时效和过时效的任何状态下进行焊接，且焊前无需预热，焊后也无需缓冷，焊缝及热影响区也都不会产生裂纹。但如果要求等强度焊接接头，则焊接时就必须采用与母材化学成分相同的填充材料，焊后还需重新进行固溶和时效热处理。为限制接头的软化和偏析，在采用熔焊方法焊接马氏体PH钢时，必须严格限制线能量的输入。由于碳含量低，因而不存在氢致裂纹的问题，然而还是推荐用低氢的焊接方法，保证焊接接头的抗裂性。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种马氏体析出硬化不锈钢焊条及其制备方法和应用，采用与15-5PH钢化学成分相同的Cr-Ni-Cu合金体系，加入Ti、B合金元素，这样能在同一热处理制度下使焊缝的力学性能接近母材。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种马氏体析出硬化不锈钢焊条，包括焊芯和包裹于所述焊芯表面的药皮，所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下：大理石20%-31%，萤石8%-14%，高钾长石6-8%，金红石4%-8%，45#钝化硅铁4%-7%，电解锰4%-6%，钛铁3%-6%，硼铁1.5%-3%，镍粉12%-15%，铜粉7.5%-11%，金属铬7.5%-9%，纯碱0.5%-1%，氟化稀土1%-3%。

优选的，所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下：大理石31%，萤石14%，高钾长石8%，金红石4%，45#钝化硅铁4%，电解锰6%，钛铁3%，硼铁1.5%，镍粉12%，铜粉7.5%，金属铬7.5%，纯碱0.5%，氟化稀土1%。

优选的，所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下：大理石26%，萤石10%，高钾长石7%，金红石6.5%，45#钝化硅铁4%，电解锰4.5%，钛铁6%，硼铁2%，镍粉14%，铜粉8.2%，金属铬8%，纯碱0.8%，氟化稀土2%。

优选的，所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下：大理石20%%，萤石8%%，高钾长石6%，金红石8%，45#钝化硅铁7%，电解锰4%，钛铁5%，硼铁3%，镍粉15%，铜粉11%，金属铬9%，纯碱1%，氟化稀土3%。

进一步地，所述焊芯为1Cr13不锈钢焊芯。

本发明的这种马氏体析出硬化不锈钢焊条的制备方法，将上述药皮原料混合均匀后加入专用水玻璃，搅拌均匀后压凃于焊芯表面上，自然晒晾至药皮干硬后再经360℃烘干。