[发明专利]焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，本发明还涉及该焊丝的制备方法。

背景技术

FV520B是一种低碳马氏体沉淀硬化不锈钢，具有优良的耐蚀性能和与普通奥氏体不锈钢相近的焊接性，还具有良好的冲击韧度和较大截面上理想的横向性能，广泛应用于齿轮、螺栓、轴、轮盘、叶片、转子、泵件等场合。

目前，FV520B的相关焊材主要依靠进口，国内还没有关于其专门的焊材，主要采用与母材同质的ER630焊丝或E410NiMo-16焊条。进口的焊材主要有专用实芯焊丝和专用焊条，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，该焊丝的焊接工艺性能及力学性能优异，满足高强度、高韧性的焊接要求。

本发明的另一个目的是提供上述焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，包括药芯和外皮，药芯按质量百分比由以下组分组成：15％～35％的金红石、5％～15％的锆英砂、2％～5％的石英、4％～10％的长石、2％～5％的碳酸钠、2％～5％的三氧化二铝、6％～12％的铝镁合金、5％～10％的电解金属锰、18％～25％的铬粉、6％～10％的镍粉、2％～6％的铌铁、1％～10％的钼粉，各组分的质量百分比之和为100％。

本发明的特点还在于，

外皮采用普通304不锈钢冷轧钢带作为原材料制备得到。

本发明所采用的另一个技术方案是，焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，按质量百分比分别称取15％～35％的金红石、5％～15％的锆英砂、2％～5％的石英、4％～10％的长石、2％～5％的碳酸钠、2％～5％的三氧化二铝、6％～12％的铝镁合金、5％～10％的电解金属锰、18％～25％的铬粉、6％～10％的镍粉、2％～6％的铌铁、1％～10％的钼粉，各组分的质量百分比之和为100％；

步骤2，将金红石、锆英砂、石英、长石、碳酸钠和三氧化二铝在混粉机中进行干混处理后放进喷雾式造粒机中，用水做粘结剂进行造粒，颗粒粒径控制在2～3mm；

步骤3，将步骤2得到的颗粒经过烧结后破碎，筛选出粒度为60～100目的药粉；

步骤4，将步骤3得到的药粉与铝镁合金、电解金属锰、铬粉、镍粉、铌铁和钼粉混合均匀，得到药芯粉末；

步骤5，将步骤4得到的药芯粉末放在药芯焊丝生产设备加料机上，将宽10mm、厚0.3mm的普通304不锈钢冷轧钢带防在放带机上，经过钢带清洗设备，进行碱洗、温水清洗、烘干的清洗处理，随后进行轧U型槽与加粉操作，控制填充率20±0.5％，随后通过成型机进行钢带合口，形成直径3.8mm的焊丝；

步骤6，将步骤5得到的焊丝放在粗拉设备上，经过6道减径处理，然后在精拉生产线的放线机上，进行9级减径的精拉处理，得到直径为2.4mm的焊丝。

本发明的特点还在于，

步骤1中金红石、锆英砂、石英、长石、碳酸钠和三氧化二铝在称取之前在250～280℃下烘1.5～1.8h；铝镁合金、电解金属锰、铬粉、镍粉、铌铁和钼粉在称取前在150～180℃下烘1.0～1.5h。

步骤2中干混处理时间为0.5～0.8h。

步骤3中烧结温度700～750℃，时间为0.5～0.8h。

本发明的有益效果是，

1.本发明焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝，通过控制脱氮、氧剂(Al-Mg合金粉、锰铁)的加入，再配以金红石、锆英砂及碳酸盐的造渣、造气功能，达到很好的渣-气-金三位一体的自保护效果；起弧及稳弧性能良好，熔池流动性好，飞溅颗粒细小，焊后熔渣覆盖均匀，脱渣容易，焊缝成型细致美观，适用于大线能量焊接，经焊前预热、焊后热处理工艺后得到的组织及性能满足实际生产需要，达到FV520B马氏体不锈钢焊接要求。

2.本发明焊接FV520B马氏体不锈钢用焊丝的制备方法，药粉经预处理后，颗粒度较为均匀，矿物粉的比重得到很大提高，药粉的填充率能够很好的控制，同时，药粉的流动性较好，生产出来的焊丝药粉均匀，性能稳定。

附图说明

图1是使用本发明实施例1制备的焊丝焊接后焊缝中心的金相组织图；

图2是使用本发明实施例2制备的焊丝焊接后焊缝中心的金相组织图；

图3是使用本发明实施例3制备的焊丝焊接后焊缝中心的金相组织图。