本发明专利技术介绍了一种双相不锈钢用烧结焊剂，干粉组分及其重量百分比为：ＭｇＯ：２４～３２％、ＣａＦ２：１２～２３％、ＺｒＯ２：１２～１８％、Ａｌ２Ｏ３：１０～１５％、ＳｉＯ２：９～１４％、ＣａＯ：２～１０％、氟化稀土：１～３％、氟硅酸钠：０．５～２％、氧化铬绿：０．５～２％、脱氧剂：０．５～２％、合金剂：２～８％；脱氧剂为Ｓｉ含量不低于７０％的Ｓｉ－Ｆｅ；合金剂含有钼含量不小于５０％的钼铁１．５～２．５％、余量为金属铬。本发明专利技术的焊剂匹配ＥＲ２２０９焊丝，适合于含Ｃｒ２２％型双相不锈钢的焊接和堆焊；焊接规范平稳，脱渣性能优良，焊道宽窄均匀、堆高适中、过渡平滑，解决了气体压坑、中间结晶线纹、粘渣等缺陷，熔敷金属铁素体含量高，力学性能和耐蚀性能优良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊接材料技术，特别是一种双相不锈钢用烧结焊剂。
技术介绍
双相不锈钢是由奥氏体和铁素体两相组织按一定比例所组成的一种不锈钢，其中 铁素体相与奥氏体相约各占一半，即使某一相量少，一般量少相也需达到30%。双相不锈钢 兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的韧性高，脆 性转变温度低，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高；同时又保留了铁素体不锈钢的一 些特点，如475°C脆性、热导率高、线膨胀系数小，具有超塑性及磁性等。与奥氏体不锈钢相 比，双相不锈钢的强度高，特别是屈服强度显著提高，且耐孔蚀性、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳 等性能也有明显的改善。所以，双相不锈钢因其上述特殊优点而广泛应用于石油化工设备、 海水与废水处理设备、输油输气管线、造纸机械等工业领域和桥梁承重结构领域，具有很好 的发展前景。在双相不锈钢焊接中，埋弧焊以其生产效率高和焊缝性能稳定而被广泛采用。随 着钢铁冶炼和加工技术的提高，目前国内已能够提供成分比较稳定的双相不锈钢埋弧焊 丝，然而与其匹配的综合性能较好的双相不锈钢埋弧焊剂却非常少见。虽然诸如专利技术专利 CN 101585123A和CN 101733587A各提供了一种不锈钢用烧结焊剂，然而它们实施例中所 匹配的焊丝均为普通奥氏体不锈钢埋弧焊丝。由于双相不锈钢较普通奥氏体不锈钢Cr含 量明显升高、Ni含量明显降低，且Cr容易烧损，需从焊剂中过渡一部分，所以上述专利技术专利 提供的普通奥氏体不锈钢烧结焊剂的碱度、氧化性、渣壳熔点、熔渣粘度、表面张力、界面张 力等参数很难与双相不锈钢焊丝匹配，埋弧施焊时则容易出现气体压坑、中间结晶线纹、横 向粘渣、边缘粘渣等焊接缺陷。且到目前为止，尚未见到过关于双相不锈钢埋弧焊剂的专利 报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种双相不锈钢用烧结焊剂，主要是通过合 理的成分设计和制备工艺，使其具有与双相不锈钢埋弧焊丝相匹配的碱度、氧化性、熔点、 粘度、表面张力和界面张力，以彻底解决气体压坑、中间结晶线纹、横向粘渣、边缘粘渣等 焊接缺陷问题，且焊接规范平稳，脱渣性能优良，焊道宽窄均勻、堆高适中、过渡平滑，匹配 ER2209焊丝，适合于含Cr 22%型双相不锈钢的结构焊接和表面堆焊，可以得到满足要求 的力学性能和铁素体含量。为了实现解决上述技术问题的目的，本专利技术采用了如下技术方案本专利技术的一种双相不锈钢用烧结焊剂，干粉组分及其重量百分比为MgO 24 32%、 CaF2 12 23%、^ 2 :12 18%、A1203 :10 15%、Si& 9 14%、CaO 2 10%、氟化稀土 1 3%、氟硅酸钠0. 5 2%、氧化铬绿0. 5 2%、脱氧剂0. 5 2%、合金剂2 8%。为了增强电弧稳定性，本专利技术涉及的双相不锈钢烧结焊剂采用钾钠3 1水玻璃作 粘结剂，水玻璃粘度约IOOOMPa · S，用量占焊剂干粉重量的18 沈％。进一步的，水玻璃 粘度为 700 1500MPa · S。所述的氟化稀土的技术指标为REO ≥ 83%, Ce02/RE0≥45%，F≥26%。所述的脱氧剂为Si含量不低于70%的Si-Fe。所述的合金剂含有钼含量不小于50%的钼铁1. 5^2. 5%，余量为金属铬。进一步的，在本双相不锈钢用烧结焊剂的干粉组分中，矿物干粉原料全部通过100 目筛，金属粉原料过40目筛。进一步优选的技术方案焊还可以是本专利技术的一种双相不锈钢用烧结焊剂，干粉 组分及其重量百分比为MgO 26 32%、CaF2 16 23%、ZrO2 12 15%、Al2O3 10 13%,SiO2 12 14%、CaO 2 6%、氟化稀土 2 3%、氟硅酸钠0. 5 1%、氧化铬绿 1 2%、脱氧剂1 2%、合金剂2 4. 5%。本专利技术的双相不锈钢烧结焊剂，其制备方法可以为将焊剂矿物干粉原料过100 目筛、金属粉原料过40目筛后按配方配比称重，所有粉料放入搅拌机中充分干混，再加 入定量的水玻璃粘结剂充分湿混，然后将湿料放入造粒机中造粒，造好的焊剂颗粒送入 20(T250°C转动烘干炉进行40 60min低温烘干，烘干后将其送入转动烧结炉进行高温烧 结，烧结温度为650 750°C，烧结时间为30 50min，出炉后冷却，筛分出12 60目的焊 剂颗粒，包装，检验合格后入库，焊剂制备完成。本专利技术涉及的双相不锈钢烧结焊剂各干粉组分的作用详述如下MgO 具有较高的熔点和高温化学稳定性，是造渣和提高焊剂碱度的有效成分，能降低 焊缝金属的硫、氧含量，提高焊缝金属纯净度。含量过低时，渣壳疏松，脱渣不好，焊剂碱度 不够；含量过高时则使熔渣粘度增大，抑制熔渣流动，且造成焊道表面不光，会出现麻点。主 要通过镁砂来加入。CaF2 偏碱性的盐，熔点较低，能够降低熔渣表面张力和提高熔渣流动性；其在高 温下比较活泼，分解产生的氟气能够降低电弧中氢的分压，从而有效降低焊缝金属扩散氢 含量。含量过低时，会使焊剂碱度不够和去氢效果不佳；含量过高时，会导致电弧不稳和焊 缝波纹粗大。主要通过萤石来加入。ZrO2 减小熔渣界面张力的有效成分，高温下可与CaF2反应生成低熔点化合物 &F4，大幅度改善脱渣性，彻底解决横向粘渣和边缘粘渣问题，使焊缝成形美观。含量过低 时，粘渣问题解决不彻底；含量过高时，由于其熔点高，会使熔渣粘度增大，同时造成高温脱 渣性太好而使焊缝表面出现氧化色。主要通过锆英砂来加入。Al2O3:调节熔渣熔点和粘度的有效成分，能使熔渣具有良好的流动性，焊缝金属与 母材过渡平滑，焊缝成形美观。含量过低时上述效果不明显，含量过高时导致熔渣流动性变 差，焊缝容易产生咬边、气体压坑和夹渣等缺陷。主要通过a - Al2O3来加入。SiO2 改善焊接工艺和稳定电弧的有效成分，能改善脱渣性能和焊缝成形。含量过 低时，电弧不稳；含量过高时，会使熔敷金属增硅，使熔渣粘度增大。主要通过锆英砂和硅灰 石来加入。CaO 提高焊剂碱度和熔敷金属韧性的有效成分。含量过高时，电弧不稳，焊缝成形 不好，脱渣困难，易产生夹渣和熔合不佳等缺陷。主要通过硅灰石来加入。氟化稀土 脱氧、脱硫，控制焊缝中夹杂物的形态。含量过低时效果不明显，含量过 高时易导致电弧不稳。氟硅酸钠使焊缝成形美观的有效成分。加入适量时，焊缝波纹细小，边缘较直，宽 窄均勻，堆高适中，与母材过渡平滑；含量过低时，以上效果不明显；含量过高时，则熔敷金属渗硅严重。氧化铬绿改善脱渣和焊缝成形的有效成分，可以减小液态金属与熔渣界面发生 的Cr被SiO2氧化成Cr2O3的可能性，进而减少合金成分Cr的烧损和出现中间结晶线纹的 可能性。脱氧剂减少焊缝中的氧含量和改善脱渣性，含量过低时脱氧效果不好，含量过高 时则导致熔敷金属渗硅严重。主要通过Si含量不低于70%的Si-Fe来加入。合金剂向焊缝金属中渗合金，以补偿焊接过程中合金元素的烧损和调节焊缝金 属成分，最终使焊缝金属得到满足要求的化学成分和相比例，其含量高会增加焊剂成本。合 金剂主要包括纯度不小于98%的金属铬、钼含量不小于50%的钼铁、纯度不小于98%的金 属镍、纯度不小于98%的金属锰和纯度不小于98%的金属铜中的一种或多种。这些技术方案，包本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双相不锈钢用烧结焊剂，其特征是：焊剂的干粉组分及其重量百分比为：ＭｇＯ：２４～３２％、ＣａＦ↓［２］：１２～２３％、ＺｒＯ↓［２］：１２～１８％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：１０～１５％、ＳｉＯ↓［２］：９～１４％、ＣａＯ：２～１０％、氟化稀土：１～３％、氟硅酸钠：０．５～２％、氧化铬绿：０．５～２％、脱氧剂：０．５～２％、合金剂：２～８％；所述的脱氧剂为Ｓｉ含量不低于７０％的Ｓｉ－Ｆｅ；所述的合金剂含有钼含量不小于５０％的钼铁１．５～２．５％、余量为金属铬。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王效莲，刘鹏飞，刘瞿，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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