本發明屬于金屬焊接材料技術領域，具體涉及一種耐熱鋼藥芯焊絲。
背景技術：
以Cr-Mo(鉻-鉬)為基材的低、中合金珠光體耐熱鋼(包括貝氏體鋼)是動力、石油和化工等工業高溫條件下工作的重要金屬材料。它一般用于600℃以下環境使用，其不僅有很好的抗氧化性和熱強性，還有比較好的耐硫酸和耐氫腐蝕的性能。這類鋼的焊接方法常用的有手工電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊和TIG焊，通常傳統的耐熱鋼藥芯焊絲在使用時必須使用混合氣體(Ar+CO2)作為保護氣體，以保證弧的穩定性和金屬滴的移動，但Ar價格較高，且Ar+CO2不易控制，因此使得傳統的耐熱鋼藥芯焊絲的使用環境受到限制。若采用100％CO2氣體保護焊，則存在焊接過程飛濺較大，不容易脫渣，電弧不穩定，焊縫金屬的氧含量增大，焊縫金屬韌性降低等缺陷。
技術實現要素：
本發明提出一種耐熱鋼藥芯焊絲，該藥芯焊絲既能用CO2氣體保護焊，又具有飛濺小、脫渣容易、電弧穩定燃燒，熔滴過度形態為射流過渡的優點。
本發明的技術方案是這樣實現的：
一種耐熱鋼藥芯焊絲，包括鋼皮和藥芯粉，所述藥芯粉由以下重量百分比的各組分混合而成：金紅石18％～20％、硅灰石1.5％～2.5％、硅錳合金20％～23％、鐵粉8％～10％、鎳粉1.5％～2.5％、氟化硅2％～6％、氮化硼5％～9％、稀土鈰0.01～0.08％、鉻鐵10％～14％、鉬鐵5％～7％、中碳錳鐵6％～8％、鎂砂2.5％～5％、石英6％～8％、螢石0.5％～2％、氧化鋁0.5～2％、氧化錳0.2～0.6％與鈦鐵0.5％～2％。
進一步，所述藥芯粉由以下重量百分比的各組分混合而成：金紅石19％、硅灰石2％、硅錳合金20％、鐵粉9％、鎳粉2％、氟化硅4％、氮化硼8％、稀土鈰0.04％、鉻鐵12％、鉬鐵5％、中碳錳鐵6％、鎂砂4％、石英6％、螢石0.56％、氧化鋁1.5％、氧化錳0.4％與鈦鐵0.5％。
進一步，所述金紅石含TiO2的量大于95％，所述的硅灰石含CaSiO3的量大于65％，所述的中碳錳鐵含錳的量為79％～85％，所述的鉻鐵含鉻的量為64％～66％；所述的鉬鐵含鉬的量為40％～42％；所述的鈦鐵含鈦的量為20％～22％。
進一步，所述藥芯粉的各組分的粒度大小滿足為能通過60～70目的篩子。
金紅石：其含TiO2量大于95％，作為造渣劑使用，嚴格控制造渣劑的加入量，可以減薄焊后渣殼，有利于熔池中氣體的逸出，減少氣孔數量，提高焊絲的熔敷速度。
硅灰石：其CaSiO3的含量大于65％，主要起到造渣作用，還可以調整熔渣的粘度、熔點、表面張力和流動性。
硅錳合金：其硅的含量為20％～25％，配方中加入適量的硅元素有助于改善焊縫成型。
鐵粉：其Fe的含量不低于98％，鐵粉的加入量增大可以有助于提高熔敷效率，減少在帶底漆鋼板上高速角焊時出現的氣孔和凹坑的數量。
鎳粉：其鎳的含量不低于99％，向焊縫金屬過渡合金元素。
氟化硅與氮化硼加入使得其主要作用是調節熔渣熔點和凝固溫度。
鎂砂：其氧化鎂的含量不低于98％，鎂砂的加入主要起造渣作用，細化熔滴，改善熔渣粘度。
石英：其二氧化硅的含量不低于98％，主要是調整熔渣的物化性能，起造渣和降低熔渣的堿度的作用。
螢石：其氟化鈣的含量不低于98％，主要用于造渣和改善熔渣的物化性能。
鈦鐵：其鈦的含量為20％～22％，可以細化晶粒，利于焊縫金屬韌性的改善。
氧化鋁與氧化錳的配合主要是調整熔渣的物化性能，利于焊縫金屬韌性的改善。
本發明的耐熱鋼用藥芯焊絲制備方法采用現有技術，包括以下步驟：
1、按配方比例配制本發明藥粉；
2、將鋼帶軋成U形，再向U形槽中加入占本發明焊絲總重的16％～18％的本發明藥芯粉；
3、用成形機將U形槽合口，使藥芯粉包裹其中，通過拉絲機，逐道經過拉絲機拉拔、減徑，最后使其直徑達到1.2mm，得到最終產品。
本發明的有益效果：
本發明采用金紅石、氟化硅、氮化硼并以較大比例加入配方，可以改善焊接工藝性能，其具有在CO2保護下使用時可以全位置連接焊接，電弧穩定性好，飛濺少，脫渣容易且熔滴過渡是射流過渡等優點；具有優良的抗氧化性和熱強性，并改善了金屬韌性；另外，通過調整藥粉組成，解決了焊縫表面壓坑的問題，經應用試驗證明，脫渣容易，電弧穩定，焊縫表面成型光亮、光滑、無點狀壓坑，表面質量好，增強了焊縫的承載能力。
具體實施方式
實施例1
一種耐熱鋼藥芯焊絲，包括鋼皮和藥芯粉，所述藥芯粉由以下重量百分比的各組分混合而成：金紅石19％、硅灰石2％、硅錳合金20％、鐵粉9％、鎳粉2％、氟化硅4％、氮化硼8％、稀土鈰0.04％、鉻鐵12％、鉬鐵5％、中碳錳鐵6％、鎂砂4％、石英6％、螢石0.56％、氧化鋁1.5％、氧化錳0.4％與鈦鐵0.5％。
先將上述重量配比的粉末的粒度通過60目的篩子篩選，然后將各組分的粉末放入混粉機內混合40分鐘，然后將混合粉末加入低碳鋼帶的U形槽中；將U型槽合口，使藥粉包裹其中；然后通過拉絲機逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到規定值，從而實現本發明的藥芯焊絲。
實施例2
其它與實施例一基本相同，其不同之處在于：藥粉中各組分的重量百分比為：
金紅石18％、硅灰石2.5％、硅錳合金20％、鐵粉8％、鎳粉2.5％、氟化硅6％、氮化硼9％、稀土鈰0.08％、鉻鐵10％、鉬鐵5％、中碳錳鐵8％、鎂砂2.5％、石英6％、螢石0.5％、氧化鋁0.92％、氧化錳0.5％與鈦鐵0.5％。
實施例3
其它與實施例一基本相同，其不同之處在于：藥粉中各組分的重量百分比為：
金紅石20％、硅灰石2.5％、硅錳合金21％、鐵粉8％、鎳粉1.5％、氟化硅2％、氮化硼5％、稀土鈰0.01％、鉻鐵10％、鉬鐵5％、中碳錳鐵6％、鎂砂5％、石英8％、螢石2％、氧化鋁2％、氧化錳0.29％與鈦鐵1.7％。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。