[发明专利]一种节镍型奥氏体不锈钢焊丝

说明书

技术领域

本发明属于焊接领域，特别涉及一种节镍型奥氏体不锈钢焊丝。

技术背景

在现有技术中，为了提高铁路货车的使用寿命，降低运行成本，近年来人们采用铁素体不锈钢来代替高强度耐候钢制造铁路货车的车体。这是一种经济型不锈钢，主要化学成分为：碳≤0.02％；硅≤1.00；Mn≤1.50；铬12％；镍0.3～1.0％，它的强度与高强度耐候钢相当，具有优良的耐腐蚀性能，在大气环境条件下，腐蚀失重率不及高强度耐候钢的1/10。

与上述经济型不锈钢板配套使用的焊丝选用原则是：由焊丝形成的焊缝金属应与钢板母材的强度相当；具有良好的韧性以承受车体运行时的动载；具有不低于母材的耐大气腐蚀性能，此外还应有良好的施焊工艺性能。在各类不锈钢焊接材料中，奥氏体不锈钢焊缝金属以其良好的综合性能，而被选作为焊接此类铁素体不锈钢的填充金属。为了降低货车的造价，目前应用于经济型不锈钢车体的焊接材料，是合金含量最低的奥氏体不锈钢焊丝ER308LSi(美国焊接学会标准AWS A5.9-93)，但其中镍、铬含量仍大大高于母材，焊丝的成分范围见表1。

表1ER308LSi焊丝化学成分(wt％)

  C  Si  Mn  P  S  Cr  Ni  Mo  Cu  ≤0.03  0.65～1.0  1.0～2.5  ≤0.03  ≤0.03  19.5～22.0  9.0～11.0  ≤0.75  ≤0.75

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本，同时所形成的熔敷金属综合性能优良的节镍型奥氏体不锈钢焊丝。

根据上述目的，本发明技术方案为：将氮作为合金元素加入代替贵金属镍；2、在焊丝中加入了稀土元素铈，使焊缝金属的力学性能明显提高。

上述本发明技术方案的工作原理为：

由于ER308L焊丝采用超低碳(小于0.03％)降低了碳化物晶间析出的可能性，从而无需稳定化元素Nb和Ti，就能够显著降低奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏感性。然而，碳在奥氏体不锈钢中不仅是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素，而且是一种间隙元素，具有显著的固溶强化作用。因此，碳含量的降低会明显降低奥氏体不锈钢的强度，为弥补降碳引起的强度不足，氮在不锈钢中的作用开始为人们所重视。