[发明专利]合金焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊丝，特别是涉及一种合金焊丝及其制备方法。

背景技术

目前我国石油化工、冶金、原子能、海洋开发、航空、航天等工业中，一般不锈钢和其他金属、非金属材料无法解决工程腐蚀问题，特别是在酸环境和氯化物介质中的点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和侵蚀等尚属工程难题。

低碳NiGrMoNb合金药芯焊丝，是一种对各种腐蚀介质都具有优良耐蚀性的低碳镍铬钼铌合金焊丝。由于碳含量低，熔敷金属即使在650-900℃高温保温50 小时以后仍然不会有敏化倾向，并且能够满足应用于-196-450℃温度压力容器的焊接。但是，现有的合金焊丝为实芯焊丝，不能适用于各种不同的金属材料。

中国专利申请201110248183.5 公开了“一种还原钛铁矿型药芯焊丝”，该项发明试图以较廉价的还原钛铁矿部分取代钛型药芯焊丝中的金红石，达到降低药芯焊丝生产成本的目的。还原钛铁矿是由TiO₂ 含量较低的钛铁矿精矿粉( 以下简称钛精矿粉) 和焦炭粉或煤粉混合后在较高温度下烧结，经固相还原形成的不完全冶金反应产物，它只是将钛精矿粉中的Fe₂O₃ 大部分还原成Fe，却没有将钛精矿粉中的TiO₂ 与还原产物Fe 及其它杂质有效分离。因此还原钛铁矿中的TiO₂ 含量仅为52-54%，大大低于金红石，杂质含量尤其是铁的氧化物的含量大大高于金红石。由于以上原因，以还原钛铁矿取代部分金红石所制成的药芯焊丝工艺性能和力学性能较差，其焊接熔覆金属的冲击吸收功Akv（-20℃ ) 仅为50-80J左右，勉强达到≥ 47J 的国家标准要求，尚不到普通市售金红石型药芯焊丝的一半。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种合金焊丝及其制备方法，用于解决现有技术中存在的诸多问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种合金焊丝，包括合金外皮和药芯，其中，

所述合金外皮为镍铬合金；

所述药芯包括以下质量份数的原料：金红石10-30份、石英和/或冰晶石1-4份、氟化物1-2份、锆粉1-3份、钼粉12-14份、硅灰石2-4份，低碳锰0.2-1份，强氧化剂0.3-1份，稀土铌1-6份。

优选的，所述镍铬合金为Ni（60-80）Gr（40-20）合金。

Ni（60-80）Gr（40-20）合金是指镍铬质量比为60-80：40-20的镍铬合金，可以从市场购买得到，也可以根据现有技术制备而得。

进一步优选的，所述镍铬合金的厚度0.3-0.6mm、宽度10-16mm。

优选的，所述金红石中TiO₂含量不低于97%。

优选的，所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟硅酸钠和萤石中的至少一种。

优选的，所述强脱氧剂为铝粉、镁粉和铝镁合金粉中的至少一种。

优选地，所述焊丝中药芯填充系数为30-50％。

焊丝中提高药芯的填充系数并选用金属粉芯型配方后，焊丝飞溅降低，熔敷率高，大大提高了焊接效率，相比普通药芯焊丝熔覆率（85%）提高10%以上。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供所述合金焊丝的制备方法，包括：

（1）取各原料，分别称重后混合、充分搅拌，烘干，得配方药粉待用；

（2）合金外皮纵剪，然后轧U型槽，将步骤（1）所述药粉加入U型槽中，然后闭合、减径、拉丝、收线，即得所述焊丝。

优选的，所述步骤（1）烘干温度为700-880℃，烘干时间3-4.5h。

如上所述，本发明的合金焊丝及其制备方法，具有以下有益效果：

本发明所述合金焊丝采用金属粉芯型配方，原材料配方中调整氟化物等组合的比例，优化各种填充粉配比的最佳组合，以获取具有在各种腐蚀介质都具有优良耐蚀性的焊缝熔敷金属。

本发明合金焊丝具有耐活泼性气体，耐苛性介质，耐还原性酸介质腐蚀的良好性能，又具有强度高，塑性好，可预防冷热裂纹和加工成型及可焊接的特点，因此，可广泛应用于石油化工、冶金、原子能、海洋开发、航空、航天等工业中，解决了一般不锈钢和其他金属，非金属材料无法解决的工程腐蚀问题。

具体实施方式