一種藥芯焊絲的制作方法
【專利摘要】本發明涉及堆焊修復、制作船舶用的藥芯焊絲，屬于堆焊材料領域。本發明提供一種堆焊后船舶表面沒有裂紋且使用壽命長的藥芯焊絲。本發明藥芯焊絲，其特征在于：所述焊材為鎳鉻鋁型鎳基合金藥芯焊絲堆焊后熔敷化學成分重量比為Cr︰Al︰Ni=1～4︰2～5︰71～78。采用本發明的藥芯焊絲進行堆焊修復、制作船舶，焊前不需要預熱、不需要堆焊過渡層、層間不需要保溫，節省堆焊步驟，同時堆焊時間短、焊材使用量少，達到低碳環保的要求。采用上述焊絲在生產實踐過程中提高船舶的焊接質量，節省成本，提高效率。
【專利說明】
一種藥芯焊絲
【技術領域】
[0001]本發明涉及堆焊修復、制作船舶的藥芯焊絲，屬于焊接材料領域。
【背景技術】
[0002]在船舶的建造中，焊接是其中的關鍵和支撐技術，焊接的總工時和成本各占船體建造的總工時和成本的很大比例；其中焊接材料是焊接過程的關鍵因素，也反映船體建造質量優劣的重要指標。
[0003]目前修復、制作船舶的工藝如下:(1)準備坡口:采用刨邊機和碳弧氣刨來制備坡口，用于碳弧氣刨的壓縮空氣壓力為0.6^0.81% ；⑵坡口處理:焊前認真檢查坡口尺寸及裝配質量是否符合有關要求；坡口內及坡口邊緣兩側各50111111內的正反面與端面除去水潰、油污、鐵銹、掛渣及碳刨殘留的粘碳；(3)焊接:采用藥芯焊絲進行焊接。
[0004]目前堆焊船舶工作層的焊絲一般為馬氏體型合金焊絲，上述馬氏體型堆焊金屬，具有空淬特性，在高溫堆焊下為馬氏體組織，并有碳化物析出，堆焊后輥面硬度高。為滿足修復工作硬度、金相組織穩定、消除焊接應力等要求，焊后需要熱處理，具體地使碳化物在堆焊工作層金屬的基體組織上彌散析出，而這樣會形成二次硬化。同時由于這類合金成分的裂紋敏感性高，需要焊前預熱，在焊接過程中保溫和焊后緩冷措施；此外為了改善熔合區性能，需堆焊過渡層，之后再堆焊工作層。利用這種馬氏體型合金焊絲堆焊后，船舶焊接處的表面硬度高于44！！%，且在使用過程中仍然存在焊接處出現裂紋使得其使用壽命短。同時，由于上述堆焊方法需要焊前預熱和在堆焊過程中保溫處理等，為滿足堆焊過程的溫度要求，一般采取其他加熱方式，這使堆焊操作人員的工作環境極差，同時不利于堆焊修復、制作船舶的質量穩定。因此，開發一種新的焊接材料以滿足堆焊后船舶表面光滑且船舶使用壽命長。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種堆焊修復、制作船舶用的藥芯焊絲，其是通過下述技術方案加以實現:
本發明堆焊修復、制作船舶藥芯焊絲堆焊后熔敷化學成分重量比為0:八1:附=1?4: 2?5: 71?78。
[0006]其中，所述藥芯焊絲的外皮為純鎳帶，其中藥芯由下述重量份比的組分組成:金屬鋁:金屬鉻:螢石:金屬鎳粉=11?37: 12?38: 4?7: 41?58。
[0007]具體的，上述藥芯焊絲中藥芯由下述重量份比的組分組成:金屬鋁:金屬鉻:螢石:金屬鎳粉=23?30: 15?30: 5: 44?52。
[0008]優選的，上述藥芯焊絲中藥芯由下述重量份比的組分組成:金屬鋁:金屬鉻:螢石:金屬鎳粉=25: 19?24: 5: 50。
[0009]具體的，上述藥芯焊絲的藥芯中金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉的粒徑分別為:金屬鋁:100?200目、金屬鉻:100?150目、螢石:100?120目、金屬鎳粉:150?200目。
[0010]優選的，藥芯中金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉的粒徑分別為:金屬鋁:150目、金屬鉻:120目、螢石:120目、金屬鎳粉:200目。
[0011]其中，藥芯的重量占藥芯焊絲總重量的比例為25?45%。
[0012]本發明還提供了上述藥芯焊絲的制備方法:以純鎳帶作為外皮原料，以金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉為藥芯組分，經過鎳帶裁剪、去油干燥、藥芯配料干燥混勻，拉拔軋制成藥芯焊絲。
[0013]具體的，上述堆焊工作，焊前將堆焊表面清洗干凈，確保無油污、無水分及其它雜物，再采用上述焊材和方法進行堆焊。因為堆焊表面清潔，堆焊時焊絲中熔敷化學成分不會受到污染，保證焊接處的物理、化學性質穩定。如果焊接表面清理不干凈，在堆焊工作層厚度范圍內會出現白點、氣孔等缺陷。
[0014]進一步地，采用上述鎳鉻鋁型鎳基合金藥芯焊絲堆焊修復、制作船舶。本發明的藥芯焊絲中金屬鋁、金屬鉻和金屬鎳以及外皮的純鎳帶都為高溫合金元素，其經堆焊后，堆焊金屬的合金元素也主要是鎳、鉻、鋁，所以焊接處的金屬具有高溫穩定性和高的硬度。
[0015]采用本發明的藥芯焊絲進行焊接處理，堆焊后熔合區的韌性好，焊接處不易斷裂、耐磨層不易剝落，堆焊工作層組織性能穩定、焊接應力小，不需要焊后熱處理。
采用以前堆焊方法，焊前預熱是必要工序，預熱的主要目的是降低堆焊過程中堆焊金屬熱影響區的冷卻速度，降低淬硬傾向并減少焊接應力，防止母材和堆焊金屬在堆焊過程中產生裂紋。同時在堆焊過程中需要保溫處理，以避免堆焊金屬發生馬氏體相變及淬火效應，改善母材熔合區的韌性，防止輥面斷裂或耐磨層剝落。同時必須有焊后熱處理，以改善焊后組織、消除焊接應力效應等。
本發明的有益效果是:
1、本發明的藥芯焊絲成分簡單，原料來源廣泛、制備方法簡易；同時制得的藥芯焊絲應用于堆焊修復船舶，省去焊前預熱、堆焊過渡層、層間保溫、焊后熱處理等步驟并節省能耗。
[0016]2、本發明的藥芯焊絲堆焊修復、制作船舶的過程中，焊接處表面光滑不存在裂紋，其使用壽命就能成倍提高。
【具體實施方式】
[0017]發明人從實際操作出發，其中涉及的設備和條件不應理解為本發明的限定。本領域普通技術人員根據上述方案，還可以做出各種形式的修改、替換、變更。凡是基于上述技術思想所作的修改、替換和變更都屬于本發明的保護范圍。
[0018]實施例1
金屬招11份、金屬鉻15份、螢石5份、金屬鎳粉44份；上述金屬招粒徑為100目、金屬鉻粒徑為120目、螢石粒徑為120目、金屬鎳粉粒徑為200目。
[0019]實施例2
金屬招20份、金屬鉻30份、螢石5份、金屬鎳粉55份；上述金屬招粒徑為150目、金屬鉻粒徑為120目、螢石粒徑為120目、金屬鎳粉粒徑為1500目。
[0020]實施例3
金屬招17份、金屬鉻20份、螢石5份、金屬鎳粉51份；上述金屬招粒徑為200目、金屬鉻粒徑為120目、螢石粒徑為120目、金屬鎳粉粒徑為150目。
[0021]實施例4
金屬招11份、金屬鉻33份、螢石5份、金屬鎳粉55份；上述金屬招粒徑為200目、金屬鉻粒徑為150目、螢石粒徑為120目、金屬鎳粉粒徑為150目。
[0022]實施例5
金屬招30份、金屬鉻33份、螢石5份、金屬鎳粉55份；上述金屬招粒徑為150目、金屬鉻粒徑為120目、螢石粒徑為120目、金屬鎳粉粒徑為200目。
[0023]最后進行磁粉探傷檢驗，其中無夾渣、未熔合、沒有裂紋等焊接缺陷即為合格成品。
[0024]堆焊后船舶在焊接處表面光滑，使用187天后焊接處未見損壞痕跡。
【權利要求】
1.一種藥芯焊絲，其特征在于:所述藥芯焊絲堆焊后熔敷化學成分重量比為Cr:Al: Ni =Γ4: 2?5: 71 ?78。
2.根據權利要求1所述的藥芯焊絲，其特征在于:所述藥芯焊絲的外皮為純鎳帶，其中藥芯由下述重量份比的組分組成:金屬鋁:金屬鉻:螢石:金屬鎳粉=If 37: 12^38:4?7: 41?58。
3.根據權利要求2所述的藥芯焊絲，其特征在于:所述藥芯由下述重量份比的組分組成:金屬鋁:金屬鉻:螢石:金屬鎳粉=23?30: 15?30: 5: 44?52。
4.根據權利要求2所述的藥芯焊絲，其特征在于:所述藥芯由下述重量份比的組分組成:金屬鋁:金屬鉻:螢石:金屬鎳粉=25: 19^24: 5: 50。
5.根據權利要求2所述的藥芯焊絲，其特征在于:所述藥芯中金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉的粒徑分別為:金屬鋁=100^200目、金屬鉻:100?150目、螢石:100?120目、金屬鎳粉:150?200目。
6.根據權利要求2所述的藥芯焊絲，其特征在于:所述藥芯中金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉的粒徑分別為:金屬鋁:150目、金屬鉻:120目、螢石:120目、金屬鎳粉:200目。
7.根據權利要求2所述的藥芯焊絲，其特征在于:所述藥芯焊絲中藥芯的重量占藥芯焊絲總重量的比例為25?45%。
8.權利要求f7任一項所述藥芯焊絲的制備方法，其特征在于:以純鎳帶作為外皮原料，以金屬鋁、金屬鉻、螢石和鎳粉為藥芯組分，經過鎳帶裁剪、去油干燥、藥芯配料干燥混勻，拉拔軋制成藥芯焊絲。
9.權利要求1所述的藥芯焊絲在修復、制作船舶中的應用。
【文檔編號】B23K9/04GK104400252SQ201410557351
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】丁程程 申請人:南通貝斯特船舶與海洋工程設計有限公司