[发明专利]流体输送用022系奥氏体不锈钢无缝管焊接用药芯焊丝

说明书

本发明属于焊接材料领域，提供流体输送用022系奥氏体不锈钢无缝管焊接用药芯焊丝，包括不锈钢外皮和药芯，药芯含量为：中空笼状碳微球0.06％‑0.08％，AlSb10粉3.5％‑4.2％，Mo40V40Al20粉2.1％‑3.2％，CuSi16粉0.6％‑1.1％，CuMn30粉1.2％‑1.8％，ZrNb40粉1.8％‑2.6％，FZNi‑60A粉22％‑26％，F₃Ti粉2.6％‑3.1％，NdF₃粉3.2％‑3.9％，余量为FHT100·25还原铁粉。本发明熔敷金属成分均匀，无夹杂、裂纹、气孔、疏松、焊瘤缺陷；气密性好；抗拉强度和断后伸长率同时大于母材的118.5％，完全满足使用要求。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及流体输送用022系奥氏体不锈钢无缝管焊接用药芯焊丝。

背景技术

随着现代工业技术的发展，不锈钢以其优良的力学性能和耐蚀性而得到广泛的应用，但其焊接问题也愈显突出。流体输送用不锈钢无缝钢管主要用于带有压力的流体输送，它除了要保证有符合相应要求的强度与韧度外，密封性也要求相当严格。

流体输送用奥氏体不锈钢无缝钢管是最常用的不锈钢无缝钢管，管管对接时，常采用熔焊连接的方式，才能有效保证接头的质量，本领域常用的技术方法为采用配套的药芯焊丝进行焊接，流体输送用奥氏体不锈钢无缝钢管焊接用药芯焊丝的研制一直是本领域技术人员研究的重点。

目前制备的流体输送用奥氏体不锈钢无缝钢管焊接用药芯焊丝，在使用过程中，存在如下技术问题：熔敷金属的抗拉强度和断后伸长率值不能满足需要；熔敷金属的致密度下降，构件的气密性差。造成这种现象的原因是：

1)当碳元素含量较低时，熔敷金属抗拉强度小，而提高碳元素含量又易造成碳分布不均匀，易出现形状不同、尺寸大小不一的碳化物夹杂。

2)熔敷金属中易现气孔、夹杂、裂纹、疏松等缺陷。

3)由于不锈钢散热慢，线胀系数大，焊接时在接头处容易发生形变，熔敷金属的致密度下降，管材对接处内壁成形差、容易出现焊瘤缺陷，影响流体输送。

3)焊丝的焊接工艺性差。

本领域技术人员共知的常识是：焊接接头熔敷金属的力学性能各数值一般不小于母材各规定值的70％，才能保证形成的结构件具有实际使用价值。常用的流体输送用奥氏体不锈钢无缝钢管的抗拉强度为480MPa-550MPa，断后伸长率为35％-40％(见国家标准GB/T 14976－2014《流体输送用不锈钢无缝钢管》)，则焊接接头熔敷金属的抗拉强度最小值应为385MPa，断后伸长率最小值为24.5％，只有这样才能在使用过程中不会因焊缝的失效而造成整个构件的报废。在此种情况下，对焊接所用材料提出了极高的要求。

为了解决上述技术问题，需要采用配套的专用焊接材料，目前尚未发现体输送用奥氏体不锈钢无缝钢管焊接配套药芯焊丝的相关文献报道，研制出流体输送用奥氏体不锈钢无缝钢管焊接用药芯焊丝，是本领域技术人员急待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供流体输送用022系奥氏体不锈钢无缝管焊接用药芯焊丝，可达到以下有益技术效果：①熔敷金属中碳及其它化学成分均匀，无气孔、夹杂、裂纹、疏松缺陷；②焊接接头处变形量小，熔敷金属致密，气密性好，管材对接处内壁成形好、无焊瘤缺陷；③在碳元素较低含量(熔敷金属中碳含量不大于0.03％)的情况下，熔敷金属的抗拉强度和断后伸长率可同时达到母材的70％以上；④焊丝的焊接工艺性好。

本发明采用如下技术方案：