一種不銹鋼埋弧焊焊絲的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及合金技術領域，具體涉及一種不銹鋼埋弧焊焊絲，其可以用于高溫、高壓條件下進行焊接，具有高強度和耐疲勞的焊絲。
【背景技術】
[0002]現有技術中的不銹鋼焊絲，其通常需要在高溫高壓條件下進行作業，因此需要具備高強度和耐疲勞的特性，然而目前的技術，無法兼具二者，只能進行生產高強度或者抗疲勞的焊絲，宄其原因在于，無法尋找到合適的組分，使得焊絲中具有這兩種特性。
【發明內容】
[0003]為解決上述技術問題，我們提出了一種不銹鋼埋弧焊焊絲，通過改變內部的成分及成分比例，使其在使用過程中具有高強度和耐疲勞的特性，滿足生產的需求。
[0004]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:
一種不銹鋼埋弧焊焊絲，其成分為:c:0.25-0.44%，碳元素通過固溶強化可以增加合金的低溫強度，但碳含量過高，碳化物會在奧氏體晶界析出而導致晶界腐蝕性能和低溫性能降低；Si:0.80-1.35%，硅一方面有助于改善熔融鋼的流動性，同時還能改善熔滴金屬的濕潤性，這對焊絲的工藝性有重要影響；另一方面Si也有助于與氧結合形成熔渣上浮，從而降低焊縫中氧的含量，在活性氣體保護焊工藝(MAG)中硅的脫氧作用是必要的，但是Si含量較高時易形成N1-Si低熔點相，對焊縫金屬中的熱裂紋有重要影響，為此通常要限制Si的含量，因此硅的含量控制在0.80-1.35% ；Mn:5.70-6.30%，增加錳含量可以提高奧氏體不銹鋼中氮元素的固溶度，但錳含量過高，會導致奧氏體不銹鋼中產生馬氏體，因此將錳含量優選為5.70-6.30% ；P:0.10-0.13%，S:0.08-0.12%，磷、硫元素是對熱裂紋最有害的元素，應盡量降低其含量；Cr:19.00-27.00%，鉻是為保證焊縫金屬具有一定的抗腐蝕性能并控制焊縫組織而加入的，過高或者過低都不能達到很好的強韌性匹配，另外，鉻元素能夠促進N在N1-Cr-Mn合金中的溶解度，N的溶解度隨著Cr含量的增加而快速增加，因此確定Cr含量為19.00-27.00% ；N1:28.00-43.00%，鎳是奧氏體形成元素，并且能夠改善金屬低溫韌性，為了保證焊縫金屬具有一定的塑韌性，成分體系中應加入適量的Ni元素，Cr、Ni元素的含量還用來控制焊縫中Creq與Nieq比值，保證焊縫金屬為全奧氏體組織，確定Ni含量為3.0%?6.0%，Ni為穩定奧氏體元素，使得鋼獲得穩定的奧氏體組織，具有良好的強韌性，但是不銹鋼快速需求打制鎳資源匱乏，嚴重缺稀，幾年來，開展節鎳、以及無鎳不銹鋼研宄的深入，為開展新型奧氏體焊材帶來新的啟發；N:0.07-0.11%，氮元素是本焊絲具有超高強度的重要強化合金元素，研宄表明，加入0.10%氮可使Cr、Ni奧氏體不銹鋼的室溫強度提高約60?lOOMPa，氮的大量加入可使奧氏體不銹鋼達到非常高的強度，使其應用范圍更加廣泛，目前，高氮鋼為國際研宄的熱點，節鎳含氮鋼的屈服強度由三部分組成，即氮原子間隙固溶在奧氏體面心立方晶格中而導致的晶界強化、基體強度和固溶強化Pickering等研宄表明，氮在奧氏體中的固溶，強烈增加了奧氏體的強度，在奧氏體鋼中，氮的強化能力約為碳的1.6倍、鈦的18倍、鉬的45倍，氮在奧氏體不銹鋼中是非常有效的固溶強化元素，在本發明焊絲中根據其強化效果和溶解度控制其含量在0.15?0.3%，另外，N是非常強烈地形成并穩定奧氏體且擴大奧氏體區的元素，氮在高錳奧氏體不銹鋼中有很高的溶解度，本成分系的設計恰恰為超高錳含量，高Cr、高Mn含量大大增加了 N的溶解度，因此本焊絲成分系的設計更多考慮了增加Cr、Mn元素，N對組織有較大影響，其形成奧氏體能力與C相當，約為鎳的30倍，可代替部分鎳，使得奧氏體更加穩定，N的固溶強化作用對力學性能的貢獻較大；余量為Mo和Fe。
[0005]作為優選地技術方案，包括有微量的Mo和Ti，其中，Mo的含量為:0.15-0.17% ；Ti的含量為:0.01-0.02%。
[0006]作為進一步地技術方案，還包括有微量的Mo和V，其中，Mo的含量為:0.08-0.13% ；V 的含量為:0.12-0.14%。
[0007]作為進一步地技術方案，還包括有微量的Mo和Re，其中，Mo的含量為:0.11-0.14% ；Re 的含量為:0.09-0.17%。
[0008]作為更進一步地技術方案，還包括有微量的Co、Al和W，其中，Co的含量為0.08-0.14% ；A1 的含量為 0.11-0.13% ；ff 的含量為 3.15%~3.99%。
[0009]通過以上技術方案，本發明能大幅度提升焊絲的耐疲勞度，同時使其具有更高的強度，具有較強的市場推廣前景。
【具體實施方式】
[0010]下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0011]實施例1
一種不銹鋼埋弧焊焊絲，其成分為:C:0.26% ；Si:0.90% ；Mn:5.95% ；P:0.13% ；S:0.10% ；Cr:25.00% ；N1:33.00% ；N:0.11% ；T1:0.01-0.02%，余量為 Mo 和 Fe。
[0012]實施例2
一種不銹鋼埋弧焊焊絲，其成分為:C:0.44% ；Si:1.35 % ；Mn:5.70% ；P:0.09% ；S:0.07% ；Cr:19.00% ；N1:43.00% ；N:0.10% ；V:0.13%，余量為 Mo 和 Fe。
[0013]實施例3
一種不銹鋼埋弧焊焊絲，其成分為:C:0.30% ；Si:1.05% ；Mn:6.30% ；P:0.13% ；S:
0.11% ；Cr:25% ；N1:38% ；N:0.11% ；Re:0.16%，余量為 Mo 和 Fe。
[0014]實施例4
一種不銹鋼埋弧焊焊絲，其成分為:C:0.36% ；Si:1.12% ；Mn:6.05% ；P:0.105% ；S:
0.095% ；Cr:23% ；N1:36% ；N:0.09% ；Co:0.09% ；A1:0.12% ；ff:3.:50 %，余量為 Mo 和 Fe。
【主權項】
1.一種不銹鋼埋弧焊焊絲，其特征在于，其成分為:C:0.25-0.44% ；Si:0.80-1.35% ；Mn:5.70-6.30% ；P:0.10-0.13% ；S:0.08-0.12% ；Cr:19.00-27.00% ；N1:28.00-43.00% ；N:0.07-0.11% ;余量為 Mo 和 Fe。
2.根據權利要求1所述的不銹鋼埋弧焊焊絲，其特征在于，包括有微量的Mo和Ti，其中，Mo 的含量為:0.15-0.17% ；Ti 的含量為:0.01-0.02%。
3.根據權利要求1所述的不銹鋼埋弧焊焊絲，其特征在于，還包括有微量的Mo和V，其中，Mo 的含量為:0.08-0.13% ；Ti 的含量為:0.12-0.14%。
4.根據權利要求1所述的不銹鋼埋弧焊焊絲，其特征在于，還包括有微量的Mo和Re，其中，Mo的含量為:0.11-0.14% ；Re的含量為:0.09-0.17%。
5.根據權利要求2所述的不銹鋼埋弧焊焊絲，其特征在于，還包括有微量的Co、Al和W，其中，Co的含量為0.08-0.14% ；A1的含量為0.11-0.13% ；ff的含量為3.15%~3.99%。
【專利摘要】一種不銹鋼埋弧焊焊絲，涉及合金技術領域，其成分為：C：0.25~0.44%；Si：0.80-1.35%；Mn：5.70~6.30%；P：0.10~0.13%；S：0.08~0.12%；Cr：19.00~27.00%；Ni：28.00~43.00%；N：0.07-0.11%；余量為Mo和Fe，具有高強度和耐疲勞的雙重特性。
【IPC分類】B23K35-30, B23K9-18
【公開號】CN104722950
【申請號】CN201510091059
【發明人】計建康
【申請人】江蘇金橋不銹鋼焊材新材料有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月1日