[发明专利]一种适用于全位置焊接的高氮装甲钢用自保护药芯焊丝

说明书

本发明涉及一种适用于全位置焊接的高氮装甲钢用自保护药芯焊丝(简称“焊丝”)。其技术方案是：焊丝由钢带和药芯粉组成：钢带和药芯粉依次为焊丝的76～77wt％和23～24wt％。钢带的化学组分是：C为0.01～0.05wt％，Si为0.50～1.50wt％，Mn为4.00～16.00wt％，Cr为10.00～17.00wt％，P≤0.002wt％，S≤0.003wt％，余量为Fe和不可避免的杂质；药芯粉的化学组分是：氟化钡为27～33wt％，氟化锂为4～7wt％，氟铝酸钾为2～3wt％，氮化铬为13～16wt％，镁铝合金为10～12wt％，镁粉为5～8wt％，锰粉为20～22wt％，镍粉为8～10wt％，余量为铁粉。本发明焊接时电弧稳定、成型性好和能实现全位置焊接，满足新一代装甲车辆高强度和高塑韧性要求和野外快速修复要求。

技术领域：

本发明属于高氮装甲钢用自保护药芯焊丝技术领域。特别涉及一种适用于全位置焊接的高氮装甲钢用自保护药芯焊丝。

背景技术：

主战坦克等装甲车辆是地面作战的突击兵器，在野外执行任务过程中不可避免会出现破坏和损伤，需要对破损处进行及时、快速的修复，以保证充分发挥装备的固有能力。野外修复的需求对装甲车辆用高氮装甲钢修复用焊材提出了更高的要求，不仅要满足新型高氮装甲钢的机械性能要求，还要充分考虑野外焊接修复的特点。

新一代装甲车辆用钢是通过较高的氮含量(0.7wt％以上)获得的高强度、高塑韧性、高抗弹性的高氮装甲钢(1Cr22Mn16N高氮钢)。目前装甲车辆的焊接主要采用熔化极气体保护焊、铝热焊和激光焊等焊接工艺。熔化极气体保护焊和激光焊等焊接工艺，由于受到焊接装备的限制，只能在厂房内进行。铝热焊是自蔓燃焊接技术的一种，虽具有操作条件简便、无需电和无需气的特点，但只能进行平面修复，难以实现全位置焊接修复。

自保护药芯焊丝有着以上焊接方法难以比拟的优点：无需外加气体，可在无法运送气瓶的野外场所焊接；抗风能力强，能在8m/s的风速条件下施焊；可实现全位置焊接，操作性强。对于在战场作战的车辆装备受到炮击产生的破损，采用自保护药芯焊丝焊接的方法对其进行快速修复，能迅速重新投入战场，促进战斗力再生。但目前却没有用于全位置焊接的高氮装甲钢用自保护药芯焊丝，在一定程度上限制了新一代装甲装备野外修复技术的发展。

发明内容：

本发明旨在克服现有技术的不足，目的在于提供一种适用于全位置焊接的高氮装甲钢用自保护药芯焊丝(以下简称“高氮装甲钢用自保护药芯焊丝”)，用所述高氮装甲钢用自保护药芯焊丝焊接时电弧稳定、成型良好和能实现全位置焊接，操作工艺性优良；所述高氮装甲钢用自保护药芯焊丝与高氮装甲钢相匹配，高氮装甲钢用自保护药芯焊丝与高氮装甲钢焊接所形成的焊缝金属的强度高和塑韧性好；不仅能满足新一代装甲车辆的高强度和高塑韧性的技术要求，且能满足新一代装甲车辆在野外快速修复的技术要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述高氮装甲钢用自保护药芯焊丝由钢带和药芯粉组成：所述钢带为所述高氮装甲钢用自保护药芯焊丝的76～77wt％，所述药芯粉为高氮装甲钢用自保护药芯焊丝的23～24wt％。

所述钢带的化学组分是：C为0.01～0.05wt％，Si为0.50～1.50wt％，Mn为4.00～16.00wt％，Cr为10.00～17.00wt％，P≤0.002wt％，S≤0.003wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述药芯粉的化学组分是：氟化钡为27～33wt％，氟化锂为4～7wt％，氟铝酸钾为2～3wt％，氮化铬为13～16wt％，镁铝合金为10～12wt％，镁粉为5～8wt％，锰粉为20～22wt％，镍粉为8～10wt％，余量为铁粉。

所述高氮装甲钢用自保护药芯焊丝的制备方法是：采用对接O型的封口方式，经拉拔、成型和减径的常规药芯焊丝制造工艺，制得高氮装甲钢用自保护药芯焊丝。

所述氟化钡的纯度≥99％；氟化钡的粒度为0.15～0.20mm。