[发明专利]17-4ph沉淀硬化不锈钢自保护药芯焊丝及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种17-4ph沉淀硬化不锈钢自保护药芯焊丝，本发明还涉及该药芯焊丝的制备方法。

背景技术

沉淀硬化(Precipitation Hardening)不锈钢是通过热处理析出微细的金属间化合物和某些少量碳化物以产生沉淀硬化，而获得高强度和一定耐蚀性相结合的高强不锈钢，它兼有Cr-Ni奥氏体不锈钢耐蚀性较好和马氏体Cr钢强度高的优点。

其化学成分除Cr、Ni元素以外，还含有直接或间接导致沉淀相形成的Ti、Nb、Al、Mo、Co、Cu等合金元素，而且碳含量很低，一般为低碳或超低碳。高Cr使钢具有高耐蚀性和高淬透性，低C是为了避免与Cr结合降低耐蚀性，并保证钢的可焊性。镍的主要作用是使钢奥氏体化，并调整钢的相变点，特别是马氏体转变温度Ms，以及与其它元素形成沉淀硬化相，如Ni₃Mo、Ni₃Nb、Ni₃AI等。

自保护药芯焊丝由于是在没有外加气体保护的条件下进行焊接的。所以药芯中要加入一定量的焊剂，主要依靠药芯焊丝自身产生的熔渣，气体对焊接熔池进行保护，同时焊剂中还需加入一定量的脱氧剂，如硅铁、锰铁、铝镁等组分除去熔池中的有害杂质氧元素。自保护药芯焊丝所用焊剂中需要含有造渣剂，造气剂，脱氧剂，三种成分，从造渣，造气，脱氧，三个层次对熔池进行保护，才能达到理想的保护效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种17-4ph沉淀硬化不锈钢自保护药芯焊丝，该药芯焊丝可在不加保护气体的情况下施焊。

本发明的另一个目的是提供该药芯焊丝的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，17-4ph沉淀硬化不锈钢自保护药芯焊丝，由外皮和药芯组成，药芯按质量百分比由以下组分组成：Cr12％-22％，Ni3％-6％，Cu12％-17％，Nb2.5％-4％，CaF₂15％-17％，SiO₂5％-7％，TiO₂4％-6％，CaCO₃5％-10％，Li₂CO₃4％-7％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明的特点还在于：

外皮材料为304不锈钢钢带。

该药芯焊丝中药芯的填充率(质量比)为23％-25％。

该药芯焊丝的直径为1.2-2.0mm。

本发明所采用的另一个技术方案是，17-4ph沉淀硬化不锈钢自保护药芯焊丝的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，按质量百分比分别称取Cr12％-22％，Ni3％-6％，Cu12％-17％，Nb2.5％-4％，CaF₂15％-17％，SiO₂5％-7％，TiO₂4％-6％，CaCO₃5％-10％，Li₂CO₃4％-7％，Al-Mg合金粉7％-10％，其余为铁，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的CaF₂，SiO₂，TiO₂，CaCO₃，Li₂CO₃，Al-Mg合金粉加入水玻璃粘结剂，混合均匀，然后放置在加热炉中烧结，碾碎后过筛，筛选粒度80-100目的混合粉；

步骤3，将步骤1称得的Cr，Ni，Cu，Nb，铁粉与步骤2制得的混合粉充分搅拌，混合之后放入在200℃下烘2小时，得到药芯粉末；

步骤4，将304不锈钢钢带放置在药芯焊丝成型机的放带机上，通过成型机将304不锈钢钢带轧制成U型槽，然后向U型槽中添加步骤3得到的药芯粉末，控制药芯粉末的填充率为23％-25％，再通过成型机将U型槽碾压闭合，并将其拉拔至1.2mm-2.0mm，得到药芯焊丝；

步骤5，最后用拉丝机将步骤4制备的药芯焊丝拉直，盘成圆盘，密封包装即可。

本发明的特点还在于，

步骤2中水玻璃粘结剂的添加量为粉体总重量的20％。

步骤2中烧结的温度为500-650℃，时间为3-4h。

本发明的有益效果是，

1.本发明药芯焊丝施焊时不需外加保护气体，可实现自保护焊接。

2.该药芯焊丝用于沉淀硬化不锈钢的焊接，可得到具有较高抗拉强度和耐蚀性的焊接接头。