一种用于焊接1Ni9钢的焊条及其制备方法技术

一种用于焊接1Ni9钢的焊条，包括药皮和焊芯，药皮按质量百分比由以下组分制成：34-48%碳酸盐，17-24%萤石，2-6%锆英砂，1-4%硅铁，5-12%钛铁，3-5%中碳锰铁，2-5%钛白粉，2-5%金红石，2-6%云母，0.7-1%碱，1-3%混合稀土，2-6%金属锰，1-3%铌铁，上述各组分质量百分比之和为100%。制备方法为：将各组分材料和粘结剂放入混料机中混合后在压团机中压成药团；然后在焊条压涂机中将该药团压涂在合金ERNiCrMo-3焊芯上，放入箱式炉中逐级升温烘干，制成焊条。本发明专利技术解决了现有焊接1Ni9钢的焊条从国外进口价格昂贵且工艺性能较差的问题，原料易得，焊缝性能良好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于焊接1Ni9钢的焊条，包括药皮和焊芯，药皮按质量百分比由以下组分制成：34-48%碳酸盐，17-24%萤石，2-6%锆英砂，1-4%硅铁，5-12%钛铁，3-5%中碳锰铁，2-5%钛白粉，2-5%金红石，2-6%云母，0.7-1%碱，1-3%混合稀土，2-6%金属锰，1-3%铌铁，上述各组分质量百分比之和为100%。制备方法为：将各组分材料和粘结剂放入混料机中混合后在压团机中压成药团；然后在焊条压涂机中将该药团压涂在合金ERNiCrMo-3焊芯上，放入箱式炉中逐级升温烘干，制成焊条。本专利技术解决了现有焊接1Ni9钢的焊条从国外进口价格昂贵且工艺性能较差的问题，原料易得，焊缝性能良好。【专利说明】
本专利技术属于焊接材料领域，具体涉及一种用于焊接lNi9钢的焊条，本专利技术还涉及该焊条的制备方法。
技术介绍
随着风机行业的迅猛发展，发展低温、高温、腐蚀工况下的风机需要一大批高质量的叶轮，而现在风机叶轮通常是通过焊接连接轮盘和叶片，叶轮的焊接质量是影响风机使用寿命的关键问题之一。相比较于优良的不锈钢和低温用铝合金，lNi9钢在-196°C不仅具有合金含量少、价格便宜、许用应力大、热膨胀率小的优点，而且具有优良的强韧性和焊接性，被广泛应用在风机行业等领域。为了保证风机叶轮的焊接质量，需要大量和lNi9钢相匹配并且焊缝具有优良的力学性能和耐腐蚀性能，低温性能的焊接材料。而现有用于焊接1Ν?9钢的焊条主要依靠从国外高价进口，且进口的ERNiCrMo-3焊条工艺性能较差。因此发展马氏体低温钢lNi9的专用焊接材料具有广阔的市场前景。【专利
技术实现思路
】本专利技术的目的是提供一种用于焊接lNi9钢的焊条，解决了现有用于焊接lNi9钢的焊条从国外进口价格昂贵且工艺性能较差的问题。本专利技术的另一个目的是提供上述焊条的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是:一种用于焊接lNi9钢的焊条，包括药皮和焊芯，药皮按质量百分比由以下组分组成:34%-48%的碳酸盐，17%-24%的萤石，2%_6%的锆英砂，1%-4%的硅铁，5%-12%的钛铁，3%-5%的中碳锰铁，2%-5%的钛白粉，2%_5%的金红石，2%_6%的云母，0.7%-1%的碱，1 %-3%的混合稀土，2%-6%的金属锰，1%-3%的铌铁，上述各组分质量百分比之和为100%。本专利技术的特点还在于，碳酸盐为白云石、大理石其中的一种或两种。混合稀土为20%的氧化钇、20%的氧化铈和60%的氧化镧组成的混合物。本专利技术所采取的另一个技术方案是，上述焊条的制备方法，包括以下步骤:步骤1， 按质量百分比称取以下各组分:34%_48%的碳酸盐，17%-24%的萤石，2%_6%的锆英砂，1%-4%的硅铁，5%-12%的钛铁，3%-5%的中碳锰铁，2%-5%的钛白粉，2%_5%的金红石，2%-6%的云母，0.7%-1%的碱，1%-3%的混合稀土，2%-6%的金属锰，1%_3%的铌铁，上述各组分质量百分比之和为100%;将上述称取的各组分材料和粘结剂一起放入混料机中混合15分钟，然后将混合后的药粉放入压团机中压成圆柱形药团；步骤2，在焊条压涂机中加入步骤I中的圆柱形药团，并将药团压涂在合金ERNiCrMo-3焊芯上，然后放入箱式炉中进行逐级升温烘干，制成焊条。本专利技术的特点还在于，步骤I中碳酸盐为白云石、大理石其中的一种或两种。步骤I中混合稀土为20%的氧化钇、20%的氧化铈和60%的氧化镧组成的混合物。步骤I中粘结剂为模数为2.8的钾钠混合水玻璃。步骤I中粘结剂的加入量为药皮质量的30%_33%。步骤2中逐级升温烘干步骤为:先以60°C进行低温烘干10h，然后依次以120°C烘干 lh、180°C烘干 lh、250°C烘干 lh、350°C烘干 lh。本专利技术的有益效果是:本专利技术一种用于焊接lNi9钢的焊条，解决了现有用于焊接1Ν?9钢的焊条从国外进口价格昂贵且工艺性能较差的问题；焊条药皮与合金ERNiCrMo-3焊丝匹配，通过药皮与焊丝相结合的合金元素过渡，焊接接头的性能达到了企业所需；制作出的焊条，稳弧性能良好，熔池流动性好，飞溅颗粒细小，焊后脱渣容易，熔渣覆盖均匀，焊缝成型细致美观；而且具有成本低，焊接时无药皮发红开裂现象和可进行全位置操作的特点。【专利附图】【附图说明】图1是本 专利技术实施例1制作的焊条焊接后焊缝中心的金相组织图；图2是本专利技术实施例2制作的焊条焊接后焊缝中心的金相组织图；图3是本专利技术实施例3制作的焊条焊接后焊缝中心的金相组织图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。本专利技术用于焊接lNi9钢的焊条，包括药皮和焊芯，药皮按质量百分比由以下组分组成:34%-48%的碳酸盐，17%-24%的萤石，2%_6%的锆英砂，1%_4%的硅铁，5%_12%的钛铁，3%-5%的中碳锰铁，2%-5%的钛白粉，2%-5%的金红石，2%-6%的云母，0.7%_1%的碱，1%_3%的混合稀土，2%-6%的金属锰，1%-3%的铌铁，上述各组分质量百分比之和为100% ;焊芯采用ERNiCrMo-3 焊芯。碳酸盐为白云石、大理石其中的一种或两种。混合稀土为20%的氧化钇、20%的氧化铈和60%的氧化镧组成的混合物。上述焊条的制备方法，包括以下步骤:步骤1，按质量百分比称取以下各组分:34%_48%的碳酸盐(白云石、大理石其中的一种或两种)，17%-24%的萤石，2%-6%的锆英砂，1%-4%的硅铁，5%-12%的钛铁，3%_5%的中碳锰铁，2%-5%的钛白粉，2%-5%的金红石，2%-6%的云母，0.7%-1%的碱，1%_3%的混合稀土(20%的氧化钇、20%的氧化铈和60%的氧化镧组成的混合物)，2%-6%的金属锰，1%-3%的铌铁，上述各组分质量百分比之和为100% ；将上述称取的各组分材料和模数为2.8的钾钠混合水玻璃一起放入混料机中混合15分钟，然后将混合后的药粉放入压团机中压成圆柱形药团；钾钠混合水玻璃的加入量为药皮质量的30%-33% ；步骤2，在焊条压涂机中加入步骤I中的圆柱形药团，并将药团压涂在合金ERNiCrMo-3焊芯上，然后放入箱式炉中先以60°C进行低温烘干10h，然后依次以120°C烘干lh、180°C烘干lh、250°C烘干lh、350°C烘干Ih进行逐级升温烘干，制成焊条。药皮各个组分的作用:碳酸盐的加入形式主要以白云石和大理石为主，白云石的主要成分为CaMg(CO3)2,在焊接过程中，其主要的氧化产物Ca0、Mg0，可在焊缝金属中起到有效的脱硫、磷的作用。其在焊接过程脱硫、磷反应式如下: + (CaO) = (CaS) + (FeO) + (MgO) = (MgS) + (FeO)2 +5 (FeO) +3 (CaO) = ((CaO) 3.P2O5) +11 2 +5 (FeO) +4 (CaO) = ((CaO) 4.P2O5) +11 氧化产物MgO除上述作用外，还可以起到提高熔渣透气性的作用，从而使熔池中的气体在其凝固的过程中更容易溢出，减少气孔形成的倾向，降低扩散氢的含量，还可起到增加熔渣表面张力的作用，对焊条脱渣性也有利。大理石的主要化学成分是CaCO3，在焊条药皮中的主要作用是造渣和造气，大理石分解出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焊接1Ni9钢的焊条，其特征在于，包括药皮和焊芯，所述药皮按质量百分比由以下组分组成：34%?48%的碳酸盐，17%?24%的萤石，2%?6%的锆英砂，1%?4%的硅铁，5%?12%的钛铁，3%?5%的中碳锰铁，2%?5%的钛白粉，2%?5%的金红石，2%?6%的云母，0.7%?1%的碱，1%?3%的混合稀土，2%?6%的金属锰，1%?3%的铌铁，上述各组分质量百分比之和为100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，张兴璇，李继红，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：