一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲的制作方法
【專利摘要】一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，屬于材料加工工程【技術(shù)領(lǐng)域】。采用常用不銹鋼帶304L或普通的碳鋼作為包覆層，粉芯中的合金為：金紅石，碳酸鈉，長(zhǎng)石，復(fù)合氟化物，鉻，鎳，錳，鉬，氮化鉻，鋁－鎂合金，混合稀土，還原鐵粉。本發(fā)明與目前使用的不銹鋼焊條相比，可使用更大的焊接電流，更快的焊接速度，生產(chǎn)效率提高，勞動(dòng)強(qiáng)度降低；與目前使用的不銹鋼埋弧焊實(shí)芯焊絲相比，可全位置焊接，熱輸入量小，脫渣性好，制造工藝更為簡(jiǎn)單；與不銹鋼焊條和不銹鋼實(shí)芯焊絲所焊接接頭性能相比，具有更優(yōu)良的熱強(qiáng)性、抗氧化能力、抗硫化腐蝕性能及抗高溫蠕變性能。
【專利說(shuō)明】一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料加工工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，主要 用于煉鎂還原罐的焊接。 技術(shù)背景
[0002] 鎂及鎂合金是目前工業(yè)應(yīng)用中最輕的結(jié)構(gòu)材料，具有較高的比強(qiáng)度、比剛度和較 好的加工性能，此外，它還具有導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能好，阻尼減震性、電磁屏蔽性好等特點(diǎn)，鎂合 金易于加工成型，更重要的是它很容易回收，很容易降解，因此它是非?？少F的綠色結(jié)構(gòu)材 料。鎂合金的這些特點(diǎn)使其在電子電器、航天航空、國(guó)防軍工、汽車等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003] 目前煉鎂的主要方法有電解法和硅熱還原法。世界上近40%左右的鎂是用電解法 制備的。由于電解法耗能大，氯氣排放嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境造成不利影響，相比于其它方法，缺乏一 定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。皮江法是一種典型的硅熱還原法冶煉鎂工藝，主要以煅燒白云石和硅鐵 等為原料進(jìn)行冶煉，是目前我國(guó)主要的煉鎂工藝之一。我國(guó)的鎂儲(chǔ)量居世界首位，白云石資 源十分豐富。因此，以白云石為原料煉鎂的皮江法技術(shù)非常適合我國(guó)國(guó)情，是我國(guó)最主要的 煉鎂方法。
[0004] 皮江法煉鎂過(guò)程中，還原罐大部分被置于用原煤、焦碳等作燃料的反射爐內(nèi)，煅燒 后的白云石和硅鐵等原材料預(yù)先磨成細(xì)粉，并按一定比例混合壓成團(tuán)狀，裝入罐內(nèi)密閉，罐 內(nèi)抽真空至10 - 20Pa的壓強(qiáng)下，罐外加熱至1150°C -1200°c左右。位于爐內(nèi)的還原罐主 體部分，不但要受到1200°C左右的高溫氧化，還要受到爐內(nèi)高溫氣體介質(zhì)的沖刷腐蝕，因此 其工況條件十分惡劣。
[0005] 皮江法煉鎂設(shè)備中，還原罐是最主要的部件。還原罐的材質(zhì)主要為HK-40、HJ、 ZG35Cr24Ni7SiN、ZG30Cr24Ni7SiN及 ZG30Cr24Ni7SiNRe 等材料。制約煉鎂還原罐制造的主 要問(wèn)題是還原罐組件之間的焊接。目前煉鎂還原罐普遍采用的焊接材料只有電焊條和埋弧 焊實(shí)芯焊絲。電焊條主要選用奧氏體不銹鋼類焊條，如A202、A302、A402、A312和A412等。 埋弧焊絲主要有H0Cr26Ni21及HlCr24Nil3兩種不銹鋼實(shí)芯焊絲。
[0006] 采用電焊條焊接煉鎂還原罐時(shí)，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊條浪費(fèi)嚴(yán)重，成本高， 更為主要的是產(chǎn)品質(zhì)量往往達(dá)不到使用要求，焊縫純凈度低，主要表現(xiàn)為焊接接頭易出現(xiàn) 各種焊接缺陷，如熱裂紋、氣孔等，使得煉鎂罐的真空度達(dá)不到使用要求。
[0007] 厚壁煉鎂還原罐采用埋弧焊時(shí)，坡口形式通常為窄間隙，要求一次焊透。采用埋弧 焊絲時(shí)，熱輸入大，焊后熔渣易形成尖晶石結(jié)構(gòu)，與焊縫粘在一起，不易清除，造成焊接效率 低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。由于埋弧焊絲使用焊接電流大，只適用于平焊和角焊位置，雖然可以 實(shí)現(xiàn)還原罐封頭與罐體的連接，但卻無(wú)法完成管徑小罐壁厚、管徑大罐壁薄等組件的焊接。 對(duì)于一些立焊位置及橫焊位置也無(wú)法采用埋弧焊絲，制約了埋弧焊材的應(yīng)用。
[0008] 采用上述傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼類焊條和埋弧焊絲，由于此類焊材與還原罐體材質(zhì) 不相匹配，焊接接頭持久性能和耐硫化腐蝕性能差，使還原罐在使用過(guò)程中，母材完好時(shí)焊 縫就已被腐蝕，從而導(dǎo)致還原罐體報(bào)廢。此外，由于還原罐焊接接頭承受高壓、高溫氧化及 氣體沖蝕，易導(dǎo)致焊接接頭發(fā)生蠕變、熱塑變形、開(kāi)裂及硫化腐蝕脫皮等。尤其是在高溫及 含硫介質(zhì)中使用時(shí)，還原罐體和封頭之間的焊縫很容易從外部率先剝落，形成凹陷或漏氣， 造成還原罐使用壽命低，甚至達(dá)不到三個(gè)月，嚴(yán)重影響了鎂的罐產(chǎn)量與煉鎂效率。
[0009] 煉鎂還原罐的價(jià)格高，更換數(shù)量大，而且在生產(chǎn)過(guò)程中，往往是多個(gè)還原罐同時(shí)工 作，若單個(gè)還原罐出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題，并且不能及時(shí)修復(fù)或更換，將會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)，造成巨大 的經(jīng)濟(jì)損失。高質(zhì)量、高效率及自動(dòng)化的煉鎂還原罐焊接材料的缺乏，嚴(yán)重制約了煉鎂還原 罐的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提供一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保 護(hù)藥芯焊絲。
[0011] 一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在于，采用常用不 銹鋼帶304L作為包覆層時(shí)，不銹鋼帶優(yōu)選的寬度為：8 - 12mm，不銹鋼的厚度為0.25 - 0. 5mm ;粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為8 - 16%，碳酸鈉的質(zhì) 量百分比為〇. 6 - 2. 3%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為3 - 8%，復(fù)合氟化物的質(zhì)量百分比為6 - 12%，鉻的質(zhì)量百分比為15 - 35%，鎳的質(zhì)量百分比為8 - 15%，猛的質(zhì)量百分比為2 - 5%，鑰的質(zhì)量百分比為3 - 10%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為1 - 6%，錯(cuò)一鎂（Al:Mg質(zhì)量比 =1:1)合金的質(zhì)量百分比為4 一 6%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3 - 7%，還原鐵粉的質(zhì)量 百分含量為0-11.2%?；旌舷⊥恋某煞值馁|(zhì)量百分含量為：1^20 3:25-32%，&02:45-50% ，Pr203:4-6%，Nd 2O3:14-20%。焊絲的填充率為15 - 35%。焊絲所使用的焊接電流范圍為 130?400A，焊接電壓范圍為24?36V。焊絲的直徑為Φ1. 2 - 1. 6_。
[0012] 一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在于，包覆層也可以 采用普通常用碳鋼帶，采用普通常用碳鋼帶作為包覆層時(shí)，碳鋼帶的寬度為IOmm - 20_， 碳鋼帶的厚度為〇. 25mm - 0. 6mm。粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分 比為7 - 15%，碳酸鈉的質(zhì)量百分比為1 - 3%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為3 - 9%，復(fù)合氟化物 的質(zhì)量百分比為6 - 12%，鉻的質(zhì)量百分比為30 - 40%，鎳的質(zhì)量百分比為12 - 20%，猛 的質(zhì)量百分比為2 - 6%，鑰的質(zhì)量百分比為3 - 10%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為1 一 4%， 鋁一鎂合金的質(zhì)量百分比為1 一 4%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3 - 7%，還原鐵粉的質(zhì)量 百分比為 0-4%?；旌舷⊥恋某煞譃椋篖a203:25-32%，Ce02:45-50%，Pr 203:4-6%，Nd203:14 -20%。焊絲的填充率為25 - 40%。焊絲所使用的焊接電流范圍為110?450A，焊接電壓 范圍為24?36V。焊絲的直徑為Φ 1. 6 - 2. 8_。
[0013] 復(fù)合氟化物BaF2、LiF2、MgF2和CaF 2中的至少一種，質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62 % CaF2。
[0014] 無(wú)論是采用不銹鋼帶還是采用碳鋼帶制作的本發(fā)明的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯 焊絲，其熔敷金屬的以下化學(xué)成份的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為：C:0.3-0.8%，Cr :20-28%， Ni:8-13%, Si:0. 5-1. 8%, Mn:0. 6-1. 5%, Mo:0. 2-0. 8%, N:300-600ppm, S: ^ 0. 030%, P:彡 0· 030%，Re:0. 5-1. 5%。
[0015] 本發(fā)明藥芯焊絲中各組份成分及其作用如下：
[0016] 金紅石：造渣，改善焊縫成形。
[0017] 碳酸鈉：穩(wěn)弧、造渣、造氣，改善電弧穩(wěn)定性。
[0018] 長(zhǎng)石：穩(wěn)定電弧，造渣。
[0019] 復(fù)合氟化物：造渣劑，焊接時(shí)阻止空氣侵入焊縫。BaF2熔點(diǎn)高，形成的熔渣為短渣， 立焊和仰焊時(shí)可托住鐵水，有效保護(hù)熔池。
[0020] 金屬鉻：穩(wěn)定碳化物形成元素，主要作用是提高鋼的抗氧化性和耐蝕性。
[0021] 金屬鎳：穩(wěn)定和促進(jìn)奧氏體形成元素，可提高鋼的高溫強(qiáng)度、抗蠕變性能和高溫性 能。
[0022] 金屬錳：穩(wěn)定和促進(jìn)奧氏體形成元素，可提高鋼的強(qiáng)度，可增加氮在鋼中的溶解 度，從而起到穩(wěn)定奧氏體的作用。同時(shí)，錳還有脫氧和固定硫的作用，錳與硫形成熔點(diǎn)高的 MnS,可防止FeS的形成，從而防止鋼的熱脆。
[0023] 鑰鐵：向焊縫金屬過(guò)渡合金元素，提高焊縫金屬高溫強(qiáng)度。
[0024] 氮化鉻：氮穩(wěn)定奧氏體的作用相當(dāng)于鎳的30倍左右。在粉芯中添加氮化鉻，可降 低焊縫金屬固溶體中的含鉻量，減弱鉻在Y區(qū)形成σ相的作用。提高晶界的高溫強(qiáng)度、抗 蠕變性能。氮化鉻的析出，可產(chǎn)生彌散強(qiáng)化作用，在無(wú)顯著脆性的情況下提高強(qiáng)度。
[0025] 鋁一鎂合金：鋁是強(qiáng)脫氧、固氮元素，焊接過(guò)程中鋁的脫氧固氮反應(yīng)可消除空氣中 的氧、氮對(duì)熔滴溶池的侵害，有效消除氣孔。鎂是強(qiáng)脫氧元素，可形成穩(wěn)定的脫氧產(chǎn)生進(jìn)入 熔渣。
[0026] 混合稀土：細(xì)化晶粒，顯著提高焊縫金屬的抗氧化性和耐腐蝕性能，改善和提高焊 縫金屬的抗蠕變能力，提高持久強(qiáng)度和高溫?cái)嗔秧g性。
[0027] 還原鐵粉：向焊縫過(guò)渡金屬，改善導(dǎo)電率。
[0028] 本發(fā)明研制的一種用于煉鎂還原罐焊接的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，可用于高 溫環(huán)境、含硫腐蝕介質(zhì)中煉鎂還原罐的焊接。
[0029] 本發(fā)明與目前使用的不銹鋼焊條相比，可使用更大的焊接電流，更快的焊接速度， 生產(chǎn)效率提高，勞動(dòng)強(qiáng)度降低。采用不銹鋼焊條焊接時(shí)，由于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，焊條使用 到后半段時(shí)，焊芯便會(huì)發(fā)紅，焊條藥皮脫落，不能再進(jìn)行焊接，必須重新更焊焊條，造成了焊 材的浪費(fèi)，導(dǎo)致焊接綜合成本高，焊縫中接頭數(shù)量多，焊接過(guò)程中易產(chǎn)生夾渣、未焊透等缺 陷，不利于焊接接頭性能的提高。采用本發(fā)明焊絲后，不存在不銹鋼焊條的發(fā)紅問(wèn)題，可以 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化焊接，焊縫一次成型，減少了焊接缺陷的產(chǎn)生，提高了焊接接頭質(zhì)量。
[0030] 本發(fā)明與埋弧焊不銹鋼實(shí)芯焊絲相比，可全位置焊接，焊接靈活性強(qiáng)，焊接過(guò)程中 無(wú)需焊劑，同時(shí)，由于可使用更小的焊接電流和更快的焊接速度，焊接熱輸入小，焊接接頭 中晶粒不易長(zhǎng)大，焊接接頭性能具有更優(yōu)良的性能。本發(fā)明由于在藥芯中加入了少量的造 渣劑，脫渣性比埋弧焊實(shí)芯焊絲大為改善。此外，本發(fā)明自保護(hù)藥芯焊絲中合金元素調(diào)整 方便，拉拔一次成型，無(wú)需退火、酸洗、鈍化，制作工藝比埋弧焊實(shí)芯焊絲更為簡(jiǎn)單、環(huán)保、方 便。
[0031] 本發(fā)明由于在藥芯中加入了提高高溫強(qiáng)度、抗高溫氧化及耐介質(zhì)腐蝕的元素，相 較于奧氏體不銹鋼焊條和埋弧焊實(shí)芯焊絲，具有更優(yōu)良的熱強(qiáng)性、抗氧化能力、抗硫化腐蝕 性能及抗高溫蠕變性能。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0033] 采用常規(guī)藥芯焊絲生產(chǎn)線制造的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲。。先將鋼帶成U形， 再向U形槽中加入配置好的金屬粉，然后將U形槽合口，使藥粉包裹其中。
[0034] 選取本發(fā)明中的自保護(hù)藥芯焊具體實(shí)施。煉鎂還原罐母材采用ZG30Cr24Ni7SiN。 焊接坡口及焊縫試樣按照GB/T17854-199和GB4334. 5-90進(jìn)行選取?！揪唧w實(shí)施方式】如下：
[0035] 實(shí)施例1、選用8X0. 25(寬度為8mm，厚度為0· 25mm)的SUS304L不銹鋼帶，填充 率為15%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為I. 2mm的焊絲。
[0036] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為8%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為0.8%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為4%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2，在前面已補(bǔ)充）的質(zhì)量百分比為6%，鉻的質(zhì)量百分比為35%，鎳的質(zhì)量百 分比為12%，錳的質(zhì)量百分比為4%，鑰的質(zhì)量百分比為6%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為1%， 鋁一鎂合金的質(zhì)量百分比為6%，混合稀土的質(zhì)量百分比為6%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采 用的焊接電流為130A，焊接電壓為24V。
[0037] 實(shí)施例2、選用10X0. 4 (寬度為10mm，厚度為0.4mm)的SUS304L不銹鋼帶，填充 率為20%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為I. 4mm的焊絲。
[0038] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為9%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為0.6%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為8%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為8%，鉻的質(zhì)量百分比為36%，鎳的質(zhì)量百分比為8%，錳的 質(zhì)量百分比為5%，鑰的質(zhì)量百分比為4%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為2%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為4%，混合稀土的質(zhì)量百分比為5%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 160A，焊接電壓為26V。
[0039] 實(shí)施例3、選用8X0. 3 (寬度為8mm，厚度為0. 3mm)的SUS304L不銹鋼帶，填充率 為22%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為I. 2mm的焊絲。
[0040] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為10%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為2. 3%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為6%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為9%，鉻的質(zhì)量百分比為34%，鎳的質(zhì)量百分比為11. 7%，錳 的質(zhì)量百分比為4%，鑰的質(zhì)量百分比為10%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為3%，鋁一鎂合金的 質(zhì)量百分比為4%，混合稀土的質(zhì)量百分比為7%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流 為180A，焊接電壓為28V。
[0041] 實(shí)施例4、選用10X0. 4 (寬度為10mm，厚度為0.4mm)的SUS304L不銹鋼帶，填充 率為23%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為I. 4mm的焊絲。
[0042] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為12%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為1.2%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為7%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ 1%?2-620&匕）的質(zhì)量百分比為12%，鉻的質(zhì)量百分比為25.8%，鎳的質(zhì)量百分比為19%， 錳的質(zhì)量百分比為4%，鑰的質(zhì)量百分比為8%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為4%，鋁一鎂合金的 質(zhì)量百分比為4%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流 為260A，焊接電壓為31V。
[0043] 實(shí)施例5、選用12X0. 4 (寬度為12mm，厚度為0. 4mm)的SUS304L不銹鋼帶，填充 率為30%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為I. 6mm的焊絲。
[0044] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為14%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為2.0%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為3%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為7%，鉻的質(zhì)量百分比為25%，鎳的質(zhì)量百分比為28%，錳 的質(zhì)量百分比為3%，鑰的質(zhì)量百分比為3%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為5%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為6%，混合稀土的質(zhì)量百分比為4%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 280A，焊接電壓為32V。
[0045] 實(shí)施例6、選用12X0. 5 (寬度為12mm，厚度為0· 5mm)的SUS304L不銹鋼帶，填充 率為35%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為I. 6mm的焊絲。
[0046] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為16%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為1.0%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為5%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為10%，鉻的質(zhì)量百分比為15%，鎳的質(zhì)量百分比為20%，錳 的質(zhì)量百分比為2%，鑰的質(zhì)量百分比為5%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為6%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為5%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 350A，焊接電壓為36V。
[0047] 實(shí)施例7、選用10X0. 25 (寬度為10mm，厚度為0. 25mm)的低碳鋼鋼帶，填充率為 25%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為1.6mm的焊絲。
[0048] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為7%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為1.8%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為3%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8% LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為8%，鉻的質(zhì)量百分比為40%，鎳的質(zhì)量百分比為20%，錳 的質(zhì)量百分比為2%，鑰的質(zhì)量百分比為2%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為4%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為6%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 110A，焊接電壓為24V。
[0049] 實(shí)施例8、選用10X0. 4(寬度為10mm，厚度為0.4mm)的低碳鋼鋼帶，填充率為 32%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為1.8mm的焊絲。
[0050] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為12%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為3%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為4%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為6%，鉻的質(zhì)量百分比為38%，鎳的質(zhì)量百分比為18%，錳 的質(zhì)量百分比為5%，鑰的質(zhì)量百分比為3%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為1%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為4%，混合稀土的質(zhì)量百分比為4%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 150A，焊接電壓為28V。
[0051] 實(shí)施例9、選用12X0. 5 (寬度為12mm，厚度為0.5mm)的低碳鋼鋼帶，填充率為 35%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為2. Omm的焊絲。
[0052] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為10%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為2%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為4%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為8%，鉻的質(zhì)量百分比為39%，鎳的質(zhì)量百分比為15%，錳 的質(zhì)量百分比為4%，鑰的質(zhì)量百分比為3%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為2%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為4%，混合稀土的質(zhì)量百分比為5%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 220A，焊接電壓為29V。
[0053] 實(shí)施例10、選用14X0. 5 (寬度為14mm，厚度為0.5mm)的低碳鋼帶，填充率為 36%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為2. Omm的焊絲。
[0054] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為12%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為1.0%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為9%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為9%，鉻的質(zhì)量百分比為30%，鎳的質(zhì)量百分比為12%，錳的 質(zhì)量百分比為3%，鑰的質(zhì)量百分比為10%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為4%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為3%，混合稀土的質(zhì)量百分比為7%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 260A，焊接電壓為30V。
[0055] 實(shí)施例11、選用16X0. 6 (寬度為16mm，厚度為0.6mm)的低碳鋼帶，填充率為 38%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為2. 4mm的焊絲。
[0056] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為17%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為0.8%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為5%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為12%，鉻的質(zhì)量百分比為33%，鎳的質(zhì)量百分比為15%，錳 的質(zhì)量百分比為6%，鑰的質(zhì)量百分比為2%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為2%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為3%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 310A，焊接電壓為32V。
[0057] 實(shí)施例12、選用20X0. 6 (寬度為20mm，厚度為0.6mm)的低碳鋼帶，填充率為 40%。經(jīng)拉拔，減徑后得到直徑為2. 8mm的焊絲。
[0058] 粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為15%，碳酸鈉的 質(zhì)量百分比為1%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為3%，復(fù)合氟化物（20% BaF2-8 % LiF2-IO^ MgF2-62CaF2)的質(zhì)量百分比為6%，鉻的質(zhì)量百分比為40%，鎳的質(zhì)量百分比為12%，錳 的質(zhì)量百分比為5%，鑰的質(zhì)量百分比為2%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為2%，鋁一鎂合金的質(zhì) 量百分比為1%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3%，余量為還原鐵。焊接時(shí)采用的焊接電流為 350A，焊接電壓為36V。
[0059] 對(duì)比例為A302焊條，焊接電流為110A，焊接電壓為24V。
[0060] 焊后進(jìn)行熔敷金屬化學(xué)成分、力學(xué)性能、腐蝕性能的測(cè)試。熔敷金屬化學(xué)成分按 照GB/T17854-1999進(jìn)行測(cè)試，焊接接頭力學(xué)性能按照GB228-76進(jìn)行測(cè)試。熔敷金屬化學(xué) 成分見(jiàn)表1。焊縫力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2?？寡趸阅茉囼?yàn)按照YB48-64進(jìn)行測(cè)試。從 上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出，焊接接頭的性能完全符合GB(中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）的有關(guān)規(guī)定。對(duì)照 YB48-64鋼的抗氧化級(jí)別評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，所研制焊絲在1200°C是抗氧化性能優(yōu)良。
[0061] 表1焊絲的熔敷金屬化學(xué)成分
[0062]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在于，采用常用不銹 鋼帶304L作為包覆層；粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為8 - 16%，碳酸鈉的質(zhì)量百分比為0. 6 - 2. 3%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為3 - 8%，復(fù)合氟化物的質(zhì) 量百分比為6 - 12%，鉻的質(zhì)量百分比為15 - 35%，鎳的質(zhì)量百分比為8 - 15%，猛的質(zhì) 量百分比為2 - 5%，鑰的質(zhì)量百分比為3 - 10%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為1 一 6%，錯(cuò)一鎂 合金的質(zhì)量百分比為4 一 6%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3 - 7%，還原鐵粉的質(zhì)量百分含 量為0-11.2%;混合稀土的成分的質(zhì)量百分含量為：1^20 3:25-32%，0602:45-50%，？1'203:4 -6%，Nd 203:14-20% ;錯(cuò)一鎂合金中Al:Mg質(zhì)量比=1:1，焊絲的填充率為15 - 35%。
2. 按照權(quán)利要求1的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在 于，不銹鋼帶優(yōu)選的寬度為：8 - 12mm，不銹鋼的厚度為0· 25 - 0· 5mm。
3. 按照權(quán)利要求1的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在 于，焊絲的直徑為Φ1. 2 - 1. 6mm ;焊絲所使用的焊接電流范圍為130?400A，焊接電壓范 圍為24?36V。
4. 按照權(quán)利要求1的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在 于，復(fù)合氟化物中各氟化物的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為20% BaF2-8% LiF2-10% MgF2-62CaF2。
5. -種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在于，包覆層采用碳鋼 帶，粉芯中各合金成分的質(zhì)量百分比為：金紅石的質(zhì)量百分比為7 - 15%，碳酸鈉的質(zhì)量百 分比為1 一 3%，長(zhǎng)石的質(zhì)量百分比為3 - 9%，復(fù)合氟化物的質(zhì)量百分比為6 - 12%，鉻 的質(zhì)量百分比為30 - 40%，鎳的質(zhì)量百分比為12 - 20%，猛的質(zhì)量百分比為2 - 6%，鑰 的質(zhì)量百分比為3 - 10%，氮化鉻的質(zhì)量百分比為1 一 4%，鋁一鎂合金的質(zhì)量百分比為 1 - 4%，混合稀土的質(zhì)量百分比為3 - 7%，還原鐵粉的質(zhì)量百分比為0-4%?；旌舷⊥恋?成分為：La203:25-32%，Ce0 2:45-50%，Pr203:4-6%，Nd20 3:14-20% ;焊絲的填充率為 25 - 40 %，復(fù)合氟化物BaF2、LiF2、MgF2和CaF2中的至少一種。
6. 按照權(quán)利要求5的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在 于，碳鋼帶的寬度為l〇mm - 20mm，碳鋼帶的厚度為0. 25mm - 0. 6mm。
7. 按照權(quán)利要求5的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在 于，焊絲所使用的焊接電流范圍為110?450A，焊接電壓范圍為24?36V。焊絲的直徑為 Φ 1. 6 - 2. 8mm〇
8. 按照權(quán)利要求5的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其特征在 于，復(fù)合氟化物質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為20% BaF2-8% LiF2-10% MgF2-62% CaF2。
9. 按照權(quán)利要求1或5的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲，其 特征在于，熔敷金屬的以下化學(xué)成份的質(zhì)量百分含量?jī)?yōu)選為：C:0. 3-0. 8%，Cr:20-28%， Ni:8-13%, Si:0. 5-1. 8%, Mn:0. 6-1. 5%, Mo:0. 2-0. 8%, N:300-600ppm, S: ^ 0. 030%, P:彡 0· 030%，Re:0. 5-1. 5%。
10. 按照權(quán)利要求1或5的一種用于煉鎂還原罐的不銹耐熱型自保護(hù)藥芯焊絲在煉鎂 還原罐的焊接中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B23K35/368GK104259690SQ201410324472
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】栗卓新, 李國(guó)棟 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)