[发明专利]超低碳氮强化自保护药芯焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种自保护药芯焊丝，具体地说涉及一种超低碳氮强化 自保护药芯焊丝。

背景技术

连铸辊处于高温钢坯和冷却水的双重作用，表面易产生冷热疲劳裂 纹、腐蚀、磨损等缺陷。作为堆焊修复材料，其堆焊合金的堆焊层要求 具有优良的耐冷热疲劳性、耐磨损性、耐腐蚀性，以提高连铸辊的使用 寿命。

自保护药芯焊丝堆焊是一种新型表面强化技术。在堆焊过程中无须 任何保护气体和焊剂，操作简便。它以效率高、稀释率低、综合成本低 等优势，成为目前较经济、方便的焊接技术之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接工艺性能和机械性能良好的超低碳氮 固溶强化自保护药芯焊丝。

为实现上述目的，本发明提供的超低碳氮强化自保护药芯焊丝，以 钢带为外皮，药芯组分为：

铬粉：40～45％；

镍：12～15％；

钼：1.6～3％；

75硅铁：2～4％；

锰：4～6％；

铁粉：1～10％；

天然金红石：4～8％；

萤石：3～7％；

氟化锂：1～6％；

氟化钠：0～1％；

氟化钡：5～10％

大理石：5～8％；

碳酸钠：3～5％

铝镁合金：1～10％；

钛白粉：0～2％；

铁红：0～2％；

钛铁：0～5％；

石英：0～5％；

硅石灰：0～4％。

所述的超低碳氮强化自保护药芯焊丝，其中钢带为普通碳钢带。

所述的超低碳氮强化自保护药芯焊丝，其中，钢带厚度×宽度为： 0.5mm×12.5mm。

所述的超低碳氮强化自保护药芯焊丝，其中，填充率为30％。

所述的超低碳氮强化自保护药芯焊丝，其中，焊丝直径为1.6mm～ 2.4mm。

本发明的超低碳氮强化自保护药芯焊丝在堆焊时脱渣容易，焊道表 面无气孔夹渣，焊丝浸润性好，飞溅小，机械性能优良。

附图说明

图1为本发明超低碳氮强化自保护药芯焊丝堆焊后，其盖面组织的 显微镜照片(200倍)。

具体实施方式

本发明的超低碳氮强化自保护药芯焊丝，采用合金固氮法从空气中 获取熔敷金属中所需要的氮，而不在合金粉中加入氮化物。

本发明所提供的超低碳氮强化自保护药芯焊丝，其熔敷金属中所需要 氮元素的来源是在堆焊过程中从空气中获取。合金体系中主要元素氮来 源于空气中的氮气。在焊接过程中，尽管焊芯中加入多量沸点低，易形 成蒸汽囊能排挤反应区周围空气的造气剂--氟化物，但总有或多或少的氮 气侵入熔池区。氮气在高温时可大量溶解在熔融金属中，与铬、铁、硅、 钼等在高温下形成稳定氮化物，这是熔覆金属中氮的一个重要来源；熔 池凝固时氮的溶解度突然降低，过饱和的氮以气泡的形式向外逸出，当 焊缝的结晶速度大于氮的逸出速度时，容易产生气孔。因此，在此焊丝 中加入了一定量的强氮化物形成元素--铝镁合金，快速生成稳定的氮化物 来抑制气孔，这是熔覆金属中氮的另一个重要来源。氮化物的数量超过 一定极限，会造成焊缝金属冲击韧性的下降；而氮含量过低，熔覆金属 中的氮化物少，力学性能差。根据上述氮的来源知，药芯中合金元素铬、 铁、硅、钼的量保持不变，只能改变铝镁合金含量来调节氮化物的数量 进而控制熔覆金属的含氮量。焊芯中的氟化物易形成蒸汽囊，排挤反应 区周围的空气，生成气体的量直接影响空气中氮气侵入熔池的量，因此 本发明中氟化物和铝镁合金的比例是得到所需氮含量的关键。

本发明的药芯成分质量百分比含量如下：

铬粉：40～45％，镍：12～15％，钼：1.6～3％，75硅铁：2～4％， 锰：4～6％，金红石：4～8％，萤石：3～7％，氟化锂：1～6％；氟化 钡：5～10％；大理石：5～8％；碳酸钠：3～5％；铝镁合金：1～10％； 铁粉：1～10％；

焊丝中还可能含有以下几种成分：氟化钠：0～1％；钛白粉：0～2 ％；铁红：0～2％；钛铁：0～5％，石英：0～5％；硅石灰：0～4％等。

其药芯中主要成分的作用：