本發(fā)明涉及焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種不銹鋼麻花辮焊接材料及制作方法。

背景技術(shù)：

不銹鋼焊接具有焊接效率高的特點(diǎn)，但是現(xiàn)有的焊接材料都是單根粗線(xiàn)焊絲，這種單根粗線(xiàn)焊絲需要較大的焊接參數(shù)才能實(shí)現(xiàn)焊接，而焊接參數(shù)大必定導(dǎo)致焊接熱輸入量大，從而焊接變形量就大。而且熱輸入量過(guò)大的另一個(gè)缺點(diǎn)就是熱影響區(qū)寬度過(guò)大，熱影響區(qū)寬度過(guò)大又會(huì)造成焊接接頭在焊接應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的作用下發(fā)生應(yīng)力腐蝕或者晶間腐蝕失效，從而降低設(shè)備的使用壽命。

另外，不銹鋼的物理特點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)低，熱膨脹量大，而在焊接過(guò)程中是熔池中的金屬首先發(fā)生熱膨脹，在冷卻過(guò)程中又開(kāi)始收縮，而這樣就會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬的母材側(cè)產(chǎn)生很大的熱影響和一定的收縮應(yīng)力，而且板材越厚這種收縮應(yīng)力越明顯。一般應(yīng)力腐蝕失效和晶間腐蝕失效大部分都是從母材熱影響區(qū)開(kāi)始起源的，進(jìn)而呈枝狀擴(kuò)展。而熱影響區(qū)之所以是不銹鋼腐蝕失效的重災(zāi)區(qū)，就是因?yàn)楹附訜彷斎肓窟^(guò)大所造成的。因?yàn)樵诤附訜嵫h(huán)過(guò)程中，任何金屬的熱影響區(qū)晶粒度都會(huì)不同程度的長(zhǎng)大，而焊接熱輸入量越大，母材熱影響區(qū)的寬度就會(huì)越大，對(duì)設(shè)備造成的危害也會(huì)隨之增大。

而且對(duì)于單根粗線(xiàn)焊絲的焊接而言，焊接效率與焊絲直徑是成正比的，焊接效率越高，焊絲直徑越粗。但是焊絲直徑變粗以后，焊接熱輸入量也就必須增加，否則根本熔化不了，隨著焊接熱輸入量的增加，對(duì)母材熱影響區(qū)的有害作用也會(huì)相應(yīng)增加。因此按常規(guī)技術(shù)思維，要想得到很低的焊接熱輸入量，必須降低焊絲直徑，而降低焊絲直徑則又將導(dǎo)致焊接效率大大降低，從而無(wú)法解決其之間的矛盾特性。

因此，現(xiàn)有方法制作的不銹鋼焊接材料焊接時(shí)熱輸入量較高，會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬韌性變差，焊接變形量大，應(yīng)力腐蝕敏感等問(wèn)題，急需改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種不銹鋼麻花辮焊接材料及制作方法，其中通過(guò)不銹鋼麻花辮焊接材料的制作方法制作的焊接材料，形成自?xún)?nèi)而外依次設(shè)置的焊芯、第一鋼絲組件和第二鋼絲組件結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)捻股成型，這樣的方法制作形成的焊接材料在焊接時(shí)熱輸入量低，焊接變形量小，送絲時(shí)穩(wěn)定性好，焊接效率高，而且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，便于大范圍推廣使用。

本發(fā)明提供的一種不銹鋼麻花辮焊接材料的制作方法，包括以下步驟：

制作細(xì)線(xiàn)絲：坯料選擇不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材，將不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材通過(guò)拉絲機(jī)進(jìn)行多次拉拔，拉拔完成后進(jìn)行退火熱處理，得到細(xì)線(xiàn)絲；

包裹第一鋼絲組件：從得到的細(xì)線(xiàn)絲中取一根細(xì)線(xiàn)絲作為焊芯，選用至少一根細(xì)線(xiàn)絲繞焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在焊芯的外表面上以形成第一鋼絲組件；

包裹第二鋼絲組件：選用至少一根細(xì)線(xiàn)絲繞焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在第一鋼絲組件的外表面上以形成第二鋼絲組件；

制作成不銹鋼麻花辮焊接材料：利用捻股機(jī)將得到的自?xún)?nèi)而外布置的焊芯、第一鋼絲組件和第二鋼絲組件繞焊芯的圓周方向進(jìn)行捻股，捻股完成后進(jìn)行去除油脂的高溫?zé)崽幚?，得所述不銹鋼麻花辮焊接材料。

更進(jìn)一步地，在制作細(xì)線(xiàn)絲時(shí)，細(xì)線(xiàn)絲進(jìn)行退火熱處理的溫度采用600～1200℃，在熱處理時(shí)，爐內(nèi)填充保護(hù)氣體，熱處理的時(shí)間為2～8分鐘。

更進(jìn)一步地，在制作成不銹鋼麻花辮焊接材料時(shí)，焊接材料進(jìn)行在線(xiàn)去除油脂的高溫?zé)崽幚淼臏囟炔捎?00～1200℃，在熱處理時(shí)，爐內(nèi)填充保護(hù)氣體，熱處理的時(shí)間為2～8分鐘，熱處理完成后進(jìn)行水冷。

更進(jìn)一步地，在制作細(xì)線(xiàn)絲時(shí)，不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材拉拔過(guò)程中采用鈉、鈣和石灰的混合粉末作為潤(rùn)滑劑進(jìn)行潤(rùn)滑。

更進(jìn)一步地，所述不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材的直徑為5～20mm。

更進(jìn)一步地，在制作成不銹鋼麻花辮焊接材料時(shí)，熱處理時(shí)爐內(nèi)填充的保護(hù)氣體為氮?dú)?、氬氣或氫氣中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種利用如上所述的方法制作的不銹鋼麻花辮焊接材料，包括：

焊芯，所述焊芯整體呈圓條狀；

第一鋼絲組件，所述第一鋼絲組件繞所述焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在所述焊芯的外表面上，且所述第一鋼絲組件包括至少一根鋼絲；

第二鋼絲組件，所述第二鋼絲組件繞所述焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在所述第一鋼絲組件的外表面上，且所述第二鋼絲組件包括至少一根鋼絲；

所述焊芯、所述第一鋼絲組件中的每一根鋼絲和所述第二鋼絲組件中的每一根鋼絲為經(jīng)拉絲機(jī)拉拔形成的外徑相同的細(xì)線(xiàn)絲，所述焊芯、所述第一鋼絲組件和所述第二鋼絲組件自?xún)?nèi)而外繞所述焊芯的周向捻股成型。

更進(jìn)一步地，所述第一鋼絲組件包括6根鋼絲。

更進(jìn)一步地，所述第二鋼絲組件包括12根鋼絲。

更進(jìn)一步地，所述焊接材料的外徑為0.2～5.0mm。

本發(fā)明提供的一種不銹鋼麻花辮焊接材料及制作方法，其中通過(guò)不銹鋼麻花辮焊接材料的制作方法制作的焊接材料，形成自?xún)?nèi)而外依次設(shè)置的焊芯、第一鋼絲組件和第二鋼絲組件結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)捻股成型，這樣的方法制作形成的焊接材料在焊接時(shí)熱輸入量低，焊接變形量小，送絲時(shí)穩(wěn)定性好，焊接效率高，而且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，便于大范圍推廣使用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的不銹鋼麻花辮焊接材料的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的焊芯和第二鋼絲組件配合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：1－焊芯；2－第一鋼絲組件；3－第二鋼絲組件。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明提供的一種不銹鋼麻花辮焊接材料及制作方法，其中通過(guò)不銹鋼麻花辮焊接材料的制作方法制作的焊接材料，形成自?xún)?nèi)而外依次設(shè)置的焊芯、第一鋼絲組件和第二鋼絲組件結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)捻股成型，這樣的方法制作形成的焊接材料在焊接時(shí)熱輸入量低，焊接變形量小，送絲時(shí)穩(wěn)定性好，焊接效率高，而且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，便于大范圍推廣使用。

本發(fā)明提供了一種不銹鋼麻花辮焊接材料的制作方法，包括以下步驟：

制作細(xì)線(xiàn)絲：坯料選擇不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材，將不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材通過(guò)拉絲機(jī)進(jìn)行多次拉拔，拉拔完成后進(jìn)行退火熱處理，得到細(xì)線(xiàn)絲；

包裹第一鋼絲組件：從得到的細(xì)線(xiàn)絲中取一根細(xì)線(xiàn)絲作為焊芯，選用至少一根細(xì)線(xiàn)絲繞焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在焊芯的外表面上以形成第一鋼絲組件；

包裹第二鋼絲組件：選用至少一根細(xì)線(xiàn)絲繞焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在第一鋼絲組件的外表面上以形成第二鋼絲組件；

制作成不銹鋼麻花辮焊接材料：利用捻股機(jī)將得到的自?xún)?nèi)而外布置的焊芯、第一鋼絲組件和第二鋼絲組件繞焊芯的圓周方向進(jìn)行捻股，捻股完成后進(jìn)行去除油脂的高溫?zé)崽幚?，得不銹鋼麻花辮焊接材料。

在本發(fā)明實(shí)施例中，自?xún)?nèi)而外依次設(shè)置焊芯、第一鋼絲組件和第二鋼絲組件，然后捻股成型，不僅有效保證了焊接材料的剛度和送絲穩(wěn)定性，還保證了整體的焊接速度。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在制作成不銹鋼麻花辮焊接材料時(shí)，進(jìn)行去除油脂的高溫?zé)崽幚淼淖饔檬菫榱藢⒉讳P鋼盤(pán)圓線(xiàn)材在拉拔和捻股的過(guò)程中吸附的潤(rùn)滑油脂燒毀，以確保不銹鋼麻花辮焊接材料成品的表層及第一鋼絲組件和第二鋼絲組件里面都沒(méi)有任何油脂成分，避免焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔和夾渣。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在制作細(xì)線(xiàn)絲時(shí)，采用的坯料為直徑5～20mm的不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材，材料選用鐵素體不銹鋼、鐵素體+珠光體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體+奧氏體不銹鋼、超級(jí)奧氏體不銹鋼或者鎳基不銹鋼材料。

在制作細(xì)線(xiàn)絲時(shí)，細(xì)線(xiàn)絲進(jìn)行退火熱處理的溫度采用600～1200℃，在熱處理時(shí)，爐內(nèi)填充保護(hù)氣體，熱處理的時(shí)間為2～8分鐘。

在制作成不銹鋼麻花辮焊接材料時(shí)，焊接材料進(jìn)行在線(xiàn)去除油脂的高溫?zé)崽幚淼臏囟炔捎?00～1200℃，在熱處理時(shí)，爐內(nèi)填充保護(hù)氣體，熱處理的時(shí)間為2～8分鐘，熱處理完成后進(jìn)行水冷。

在制作細(xì)線(xiàn)絲時(shí)，不銹鋼盤(pán)圓線(xiàn)材拉拔過(guò)程中采用鈉、鈣和石灰的混合粉末作為潤(rùn)滑劑進(jìn)行潤(rùn)滑。

在本發(fā)明實(shí)施例中，采用鈉、鈣和石灰的混合粉末作為潤(rùn)滑劑既可以有效實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑作用，又能夠有效避免油脂污染。

在制作成不銹鋼麻花辮焊接材料時(shí)，熱處理時(shí)爐內(nèi)填充的保護(hù)氣體為氮?dú)狻鍤饣驓錃庵械闹辽僖环N，也可以選用其他氣體。

本發(fā)明提供的一種不銹鋼麻花辮焊接材料的制作方法，通過(guò)不銹鋼麻花辮焊接材料的制作方法制作的焊接材料，形成自?xún)?nèi)而外依次設(shè)置的焊芯、第一鋼絲組件和第二鋼絲組件結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)捻股成型，這樣的方法制作形成的焊接材料在焊接時(shí)熱輸入量低，焊接變形量小，送絲時(shí)穩(wěn)定性好，焊接效率高。

根據(jù)圖1至圖2所示，本發(fā)明還提供了一種利用如上所述的方法制作的不銹鋼麻花辮焊接材料，包括：

焊芯1整體呈圓條狀；

第一鋼絲組件2繞焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在焊芯1的外表面上，且第一鋼絲組件2包括至少一根鋼絲；

第二鋼絲組件3繞焊芯軸線(xiàn)方向周向包裹在第一鋼絲組件2的外表面上，且第二鋼絲組件3包括至少一根鋼絲；

焊芯、第一鋼絲組件2中的每一根鋼絲和第二鋼絲組件3中的每一根鋼絲為經(jīng)拉絲機(jī)拉拔形成的外徑相同的細(xì)線(xiàn)絲，焊芯1、第一鋼絲組件2和第二鋼絲組件3自?xún)?nèi)而外繞焊芯的周向捻股成型。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在中心軸線(xiàn)上設(shè)計(jì)實(shí)芯焊芯，是為了保證焊接材料整體在焊接過(guò)程中具有一定的剛度和穩(wěn)定性，保證熔敷金屬在焊接過(guò)程中行走穩(wěn)定，成型美觀、質(zhì)量可靠，焊芯在中心處起到整體支撐穩(wěn)固的作用，且第一鋼絲組件、第二鋼絲組件與焊芯的連接采用捻股制作，結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)固且均勻分布。

第一鋼絲組件包括6根鋼絲。第二鋼絲組件包括12根鋼絲。

在本發(fā)明實(shí)施例中，焊芯的外表面均布設(shè)有6根鋼絲的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，第一鋼絲組件的外表面均布設(shè)有12根鋼絲的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既能夠保證焊絲的剛度，又能夠有效防止焊接融化時(shí)擺動(dòng)，維持送絲的穩(wěn)定性，提高焊接質(zhì)量。

焊接材料的外徑為0.2～5.0mm。

在本發(fā)明實(shí)施例中，用于氣體保護(hù)焊麻花辮焊接材料的外徑為0.5～3.0mm，氬弧焊麻花辮焊接材料可以用所有的規(guī)格進(jìn)行焊接，冷焊的麻花辮焊接材料的外徑≤1.2mm。

以下通過(guò)兩個(gè)實(shí)施例進(jìn)行不銹鋼麻花辮焊接材料與單根焊絲焊接效果進(jìn)行比較：

實(shí)施例一

不銹鋼氬弧焊角焊

由表中焊接參數(shù)可見(jiàn)，不銹鋼麻花辮焊接材料的焊接電流比單一現(xiàn)有焊絲低30％以上，焊接速度高50％，線(xiàn)能量還不及單一現(xiàn)有焊絲的一半。

實(shí)施例二

不銹鋼混合氣體保護(hù)焊平板對(duì)接

由表中焊接參數(shù)可見(jiàn)，不銹鋼麻花辮焊接材料的焊接電流比單一現(xiàn)有焊絲低30％以上，焊接速度高50％以上，線(xiàn)能量也不及單一現(xiàn)有焊絲的一半。

本方案提供的不銹鋼麻花辮焊接材料，由于焊接速度提高，焊接熱輸入量降低，特別適合厚板不銹鋼的對(duì)接焊和堆焊的焊接，直徑0.2～5.0mm的不銹鋼麻花辮焊接材料適合手工氬弧焊、半自動(dòng)氬弧焊、半自動(dòng)氣保焊的焊接；由于不銹鋼麻花辮焊接材料外表面的摩擦系數(shù)高，送絲精準(zhǔn)不打滑，并具有一定的剛性和穩(wěn)定性，也特別適合于機(jī)器人的焊接。且本方案中提供的不銹鋼麻花辮焊接材料對(duì)各種焊接方法的焊接設(shè)備都不需要改進(jìn)或更換，可以直接使用，節(jié)省設(shè)備投資成本，焊接時(shí)所用的保護(hù)氣體為Ar、或Ar+CO2、或Ar+O2、或Ar+He+CO2+N2等各種不同的混合氣體，具有焊接質(zhì)量可靠、簡(jiǎn)單實(shí)用的特點(diǎn)；而且本方案中提供的不銹鋼麻花辮焊接材料及其制作方法，還可以對(duì)相關(guān)國(guó)防裝備、核電、電力和石化設(shè)備等重要設(shè)備的焊接起到極大的科技支撐作用。

本發(fā)明采用的不銹鋼麻花辮焊接材料，熔化速度快，不需要很大的焊接電流，節(jié)省電力能源消耗，熱輸入量低，對(duì)母材熱影響區(qū)的有害作用小，焊接變形量小，送絲時(shí)穩(wěn)定性好，而且焊接效率高，質(zhì)量好，成型美觀。本發(fā)明改變了單一焊絲直徑粗大，所耗用能源較大的問(wèn)題，而且還解決了人力資源緊缺和工資不斷上漲的成本問(wèn)題。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。