[发明专利]一种用于铁素体不锈钢钨极氩弧焊的活性剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接过程中的活性剂及其使用方法，更具体地说，涉及一种用于铁素体不锈钢钨极氩弧焊焊接过程的活性剂及其涂覆方法。

背景技术

铁素体不锈钢(FSS)是铬含量11％-30％的不锈钢，因不含镍或含少量镍，在成本上相较于目前广泛使用的奥氏体不锈钢具有明显的经济优势，而且该类型钢具有优良的抗氧化性和耐腐蚀性。目前很多钢铁企业正致力于铁素体不锈钢的开发与推广，其在建筑装饰、家电用品、厨具餐具、车辆部件等领域有广阔的应用市场。限制铁素体不锈钢大量使用的主要原因是其焊接性较差，焊后力学性能和抗腐蚀性能严重下降。首先，单相铁素体组织易于晶粒粗化，还可能出现475℃脆性，焊后组织的强度和韧性显著下降。其次，焊后会沿晶界析出碳化铬，在晶界附近形成的贫铬区容易发生晶间腐蚀。这就对铁素体不锈钢的焊接工艺提出新的要求。用普通的TIG焊方法焊接不锈钢时，虽然可以取得优良的焊缝质量，但该方法同时具有焊接熔深浅(≤3mm)、焊接效率低等缺点，对于厚度大于3mm的板材需要开坡口多道焊或者采用大的热输入，这样就使得铁素体不锈钢焊接时晶粒粗化现象加剧，使其焊后使用性能急剧下降。虽然人们提出了针对低碳钢、铝合金、镁合金、奥氏体不锈钢等多种金属的活性剂，但是对于应用越来越广泛的铁素体不锈钢没有相应的焊接用活性剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种合适的活性剂及其使用方法，用于铁素体不锈钢的钨极氩弧焊过程中，不仅可以显著增加焊缝熔深，还可以改善焊接接头的力学性能和抗腐蚀性能，同时解决铁素体不锈钢钨极氩弧焊焊接效率低和焊后使用性能下降的问题。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种用于铁素体不锈钢钨极氩弧焊的活性剂，该活性剂由B₂O₃、SiO₂、Cr₂O₃、TiO₂、KCl和Al₂O₃组成，其重量配比为B₂O₃：40-80重量份、SiO₂：5-20重量份、Cr₂O₃：5-20重量份、TiO₂：1-15重量份、KCl：1-15重量份、Al₂O₃：1-5重量份。

各个成分的重量配比优选含量为B₂O₃：45-7重量份、SiO₂：10-20重量份、Cr₂O₃：5-15重量份、TiO₂：1-10重量份、KCl：5-15重量份、Al₂O₃：1-5重量份，更加优选为B₂O₃：50-60重量份、SiO₂：15-20重量份、Cr₂O₃：5-10重量份、TiO₂：1-5重量份、KCl：10-15重量份、Al₂O₃：1-5重量份。

在进行使用时，首先按照重量配比进行配料，经充分混合均匀后，与相当于活性剂质量30-60％的溶剂(例如丙酮、丁酮或无水乙醇)调和成糊状，再涂覆在待焊工件的表面形成涂层，待干燥后进行焊接。

需要注意的是由于一般工件表面都带有锈迹或者油污等污垢，都事先使用砂纸进行打磨，并用无水乙醇清洗以去除表面污垢。