[发明专利]T2-Y与20Mn23Al用自保护型药芯焊丝及其制备方法

说明书

本发明公开了T2‑Y与20Mn23Al用自保护型药芯焊丝，包括药芯和药皮，药芯按质量百分比由以下组分组成：硅铁0.5％‑1.5％，锰3‑6％，铬粉12％‑25％，镍粉15‑20％，钼粉2‑3％，铌铁0.1％‑0.5％，银2％‑3.2％，石英粉4％‑6％，氟化钡12％‑20％，金红石粉4％‑10％，氧化铝1.5％‑3％，镁铝2％‑8％，氧化镁2％‑8％，四氟化铈0.5％‑1.2％，碳酸锂2％‑5％，其余为铜粉，以上组分质量百分比之和为100％；制备方法为，将原料与水玻璃粘结剂混合均匀，经烧结、研磨、过筛、烘干后包裹在纯铜带内，拉拔、拉直、盘成圆盘。该药芯焊丝施焊时不需外加保护气体，实现自保护焊接。

技术领域

本发明属于金属材料焊接技术领域，具体涉及一种T2-Y与20Mn23Al用自保护型药芯焊丝，还涉及该药芯焊丝的制备方法。

背景技术

无磁钢属Fe—Mn—Al—C系列奥氏体金属材料，20Mn23Al作为变压器专用低磁钢板，主要用于变压器铁芯拉杆、夹件、油箱壁、法兰等要求无磁的部件，由于其磁导率低而电阻率高。在磁场中的涡流损耗极小，从而提高变压器的使用性能，因此这种铁锰铝系低磁钢已在全国变压器制造厂得到广泛应用。而且力学性能优良，加工制造中切割、焊接、钻孔、弯曲等与普通钢材同样容易，与不锈钢相比，不但降低材料成本、提高产品性能，还可节省加工费用。

铜与钢的原子半径、晶格类型、晶格常数及原子外层电子数目等都比较接近，且铜与铁在液态时无限互溶，在固态下，虽为有限固溶，但并不形成脆性金属间化合物，而是以(α+ε)的双相组织形式存在，这也是二者实现焊接的基本依据，并且铜-钢接头具有较高的强度、导热系数、导电性和较低的成本，但是，由于铜和钢材料之间的不匹配使得材料很难进行的异种焊接，这也是限制铜-钢装备工业发展的主要原因之一，因此研究铜-钢异种材料金属型药芯焊丝已亟不可待。

发明内容

本发明的目的是提供一种T2-Y与20Mn23Al用自保护型药芯焊丝，获取力学性能优良的T2-Y与20Mn23Al异种材料焊接接头。

本发明的另一目的是提供上述药芯焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，T2-Y与20Mn23Al用自保护型药芯焊丝，包括药芯和药皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：硅铁0.5％-1.5％，锰3-6％，铬粉12％-25％，镍粉15-20％，钼粉2-3％，铌铁0.1％-0.5％，银2％-3.2％，石英粉4％-6％，氟化钡12％-20％，金红石粉4％-10％，氧化铝1.5％-3％，镁铝2％-8％，氧化镁2％-8％，四氟化铈0.5％-1.2％，碳酸锂2％-5％，其余为铜粉，以上组分质量百分比之和为100％；药皮为纯铜带；药芯焊丝中药芯的填充量为18％～23％。

本发明所采用的另一技术方案是，T2-Y与20Mn23Al用自保护型药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，分别称取硅铁0.5％-1.5％，锰3-6％，铬粉12％-25％，镍粉15-20％，钼粉2-3％，铌铁0.1％-0.5％，银2％-3.2％，石英粉4％-6％，氟化钡12％-20％，金红石粉4％-10％，氧化铝1.5％-3％，镁铝2％-8％，氧化镁2％-8％，四氟化铈0.5％-1.2％，碳酸锂2％-5％，其余为铜粉，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的氟化钡、氧化镁、氧化铝、石英粉、碳酸锂和四氟化铈与水玻璃粘结剂混合均匀，之后放置在加热炉中烧结，烧结完毕后研磨、过筛，筛选至粒度为80目～120目，得到药芯焊剂；

步骤3，将步骤1称取的镁铝、硅铁、铌铁、锰、银、金红石粉、镍粉、铬粉、钼粉和铜粉与步骤2中得到的药芯焊剂均匀混合，之后置于烘干炉中烘干，得到药芯粉末；

步骤4：通过药芯焊丝制丝机将步骤3制备得到的药芯粉末包裹在纯铜带内，并进行拉拔，得到药芯焊丝；

该药芯焊丝中药芯的填充量为18％～23％；