[发明专利]一种超级双相不锈钢自保护药芯焊丝及其制备方法

权利要求书

1.一种超级双相不锈钢自保护药芯焊丝，由钢带和填充于钢带中的药芯粉末组成，其特征在于，按总质量百分含量为100%计，所述钢带的化学成分包括：Cr 16.0～17.0%、Mo2.0～3.0%、Mn 0.30～0.40%、Si 0.25～0.30%、Ni 0.10～0.20%,其余为铁；所述药芯粉末为合金粉末，化学成分包括：Cr 5.0～8.0%、Ni 2.0～4.0%、V 0.5～1.0%、N 0.10～0.20%、铁素体纳米形核剂0.5～0.8%、奥氏体纳米形核剂0.2～0.4%、造渣剂4.0～6.0%、脱氧剂1.5～3.0%，其余为铁；所述铁素体纳米形核剂选自CaS、La₂O₃中的任一种，所述奥氏体纳米形核剂选自ZrO₂、MnS中的任一种；所述造渣剂为Fe₃O₄、Al₂O₃、Li₂CO₃烧结后得到的复合氧化物,其中Fe₃O₄、Al₂O₃、Li₂CO₃的质量比为4.5:2:3.5；所述脱氧剂为由Al-Mg粉和Ti组成的联合脱氧剂，其中Al-Mg粉与Ti两者的质量比例为2:1。

2.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢自保护药芯焊丝，其特征在于，所述造渣剂替换为Fe₃O₄、Al₂O₃和Li₂O组成的复合氧化物。

3.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢自保护药芯焊丝，其特征在于，所述药芯粉末的平均粒径为100～150μm；所述铁素体纳米形核剂、奥氏体纳米形核剂的粒径为50～80nm，纯度为99.9%。

4.根据权利要求1所述的超级双相不锈钢自保护药芯焊丝，其特征在于，所述钢带为SUS430钢带，钢带的尺寸为0.9×14mm，钢带内药芯粉末的填充率为18.0～20.0%，药芯焊丝丝材的直径为1.2mm。

5.一种如权利要求1、3、4任一项所述的超级双相不锈钢自保护药芯焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备造渣剂：

按照Fe₃O₄:Al₂O₃:Li₂CO₃=4.5:2:3.5的比例将粒径为80～120μm的三种粉末混合25～35min，充分混合后，于950℃中烧结2～3h，然后缓慢冷却至室温，将烧结产物进行破碎，取80～100目筛分后的筛下粉末备用；

(2)制备复合粉末：

按照纳米形核剂：合金粉末：无水乙醇为1:10:1000的质量比例，分别将铁素体纳米形核剂与合金粉末中的铬粉加入到无水乙醇溶液中，将溶液超声混合1～3h，待无水乙醇缓慢蒸发后，得到铁素体纳米形核剂均匀弥散分布于铬粉上的复合粉末；再分别将奥氏体纳米形核剂与合金粉末中的镍粉加入到无水乙醇溶液中，将溶液超声混合1～3h，待无水乙醇缓慢蒸发后，得到奥氏体纳米形核剂均匀弥散分布于镍粉上的复合粉末；

(3)制备药芯粉末：

将步骤(1)制备的造渣剂、步骤(2)制备的复合粉末、合金粉末中的其它金属粉末及脱氧剂混合25～35min；

(4)制备药芯焊丝：

按照所需填充率将步骤(3)制备的药芯粉末填充到钢带中，经过多道拉拔后，获得药芯焊丝。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，混合是在V型混粉机中进行，烧结是在电阻炉中进行。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，超声混合是在功率为2000W的超声波清洗机中进行；所述步骤(4)中，钢带填充药芯粉末之前经过超声清洗。