一種低合金鋼焊條的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低溫鋼焊接用低合金鋼焊條。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來低溫容器的制造和使用日漸普及，低溫鋼焊材的用量也越來越多。低溫壓力容器用焊接材料一般可以分為三大類:第一類就是低合金鋼焊條、焊絲，一般用于-100°c以下；第二類是如308U316L等奧氏體不銹鋼焊材，使用溫度可以達到_196°C ;第三類則是鎳基焊材，主要用于上述兩類焊材無法滿足要求的場合。
[0003]關(guān)于第一類低合金低溫鋼焊條的專利檢索有:(1)一種-70°C鐵素體型低溫鋼專用焊條(201010219428.7);⑵一種用于大型低溫球罐鋼焊接的電焊條(200910068642.4) ；(3)一種低溫韌性好的高強度電焊條(200410037809.8)。
[0004]上述⑴用于_70°C鐵素體型低溫鋼的焊接。上述⑵用于大型低溫球罐鋼焊接，其焊縫金屬在-60°C具有良好韌性。上述⑶是一種低溫韌性好的高強度電焊條，它的抗拉強度達到850MPa，而在_50°C時的沖擊大于74J。
[0005]隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，用于-100°C的3.5Ni鋼應(yīng)用越來越多，與之配套的焊條其焊縫金屬在-1oo°c也必須具有良好的韌性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種低溫鋼焊接用低合金鋼焊條，該低合金鋼焊條在-100°C時的焊縫具有良好的韌性，可以滿足-1oo°c條件下壓力容器的焊接需要。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種低合金鋼焊條，藥皮中各組分的重量百分比含量要求如下:大理石:CaC03 ^90%，S 彡 0.02%，P 彡 0.02% ;螢石:CaF2 彡 96%，S 彡 0.015%，P 彡 0.015% ;鈦鐵:T1:20 ?24%，S 彡 0.02%，P 彡 0.03% ;金屬錳:Mn 彡 96.0%，S 彡 0.01%，P 彡0.01% ;純堿:Na2C03 彡 97.0% ;硅鐵:S1:42 ?45%，S 彡 0.01%, P 彡 0.01% ;金云母:Si02:40 ?45%，A1203:20 ?30%，K20+Na20 彡 5%，S 彡 0.01%，P 彡 0.02% ;鐵粉:總鐵彡 97.0%，S 彡 0.01%，P 彡 0.01% ;硅泥:Si02 彡 94.0%，S 彡 0.02%，P 彡 0.042% ；鋯英砂:Zr02 彡 665.0%, Si02 彡 33%，S 彡 0.02%，P 彡 0.03% ;鎳粉:Ni+Co 彡 99.0%,S 彡 0.004%, P 彡 0.003% ;鋁鎂合金:A1:54 ?55%，Mg 彡 63%，Al+Mg 彡 94%，S 彡0.04%，P彡0.02%;其熔敷金屬化學(xué)成分按重量百分比含量要求如下:C:彡0.09% ；Mn:0.2.8 ?0.70% ；Si..( 0.20% ；N1: 3.I ?3.5% ； S:彡 0.006% ；P:彡 0.015%。
[0008]—種低合金鋼焊條的制備方法，該低合金鋼焊條的焊芯采用低S、P的H08E，而藥皮中含有碳酸鹽、氟化物、硅酸鹽、脫氧及過渡合金元素的鈦鐵、霧化硅鐵、電解金屬錳、鎳粉及改善壓涂性的金云母，制作該低合金鋼焊條使用到焊條生產(chǎn)設(shè)備，焊條生產(chǎn)設(shè)備按常規(guī)操作方式；按上述藥皮配方的配比將藥皮各組分混合攪拌均勻，再按上述配比總重的27?28%加入3.3M純鈉水玻璃進行混合攪拌，要求純鈉水玻璃的密度控制在1.5?1.6g/mm3,剩余操作在焊條生產(chǎn)設(shè)備上即可制備出低合金鋼焊條。由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
1)本發(fā)明的焊條具有良好的工藝性能，焊條表面光滑、成品率高、偏心穩(wěn)定；
2)本發(fā)明的焊條在焊接時其電弧較易引燃，在焊接過程中燃燒平穩(wěn)；
3)本發(fā)明的藥皮均勻熔化，無成塊脫落現(xiàn)象，在焊接過程中飛濺極少，焊縫成型美觀，脫渣性能優(yōu)良，熔渣容易清除，適應(yīng)全位置焊接；
4)熔敷金屬在-100°C時的沖擊功大于100J以上。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明:
本發(fā)明是一種低溫鋼焊接用低合金鋼焊條，該低合金鋼焊條的焊芯采用低S、P的H08E，而藥皮中含有碳酸鹽、氟化物、硅酸鹽、脫氧及過渡合金元素的鈦鐵、霧化硅鐵、電解金屬錳、鎳粉及改善壓涂性的金云母。
[0010]藥皮中各組分的含量要求和作用簡述如下:大理石:CaC03彡90%，S (
0.02%，P ( 0.02%。大理石的主要作用是造渣、造氣，提高熔渣堿度，穩(wěn)弧、脫硫，增大熔渣表面張力和界面張力，因而將大理石百分重量控制在51?55%。
[0011]螢石:CaF2彡96%，S ( 0.015%, P ( 0.015%。螢石的主要作用是造渣，適量的螢石可調(diào)整熔渣的熔點和粘度，增加其流動性，活化熔池，改善脫渣、除氫，螢石加入過量時對電弧的穩(wěn)定性不利。
[0012]鈦鐵:T1:20?24%，S ^ 0.02%，P ^ 0.03%。鈦鐵的主要作用是起到脫氧，同時在焊接時具有防止晶粒粗大、細化晶粒和固定碳的作用。
[0013]金屬錳:Mn彡96.0%，S彡0.01%，P彡0.01%。金屬錳的主要作用是向焊縫中過渡Mn元素，綜合考慮限制金屬錳在0.6?2.1%。
[0014]純堿:Na2C03 ^ 97%。純堿的主要作用是改善壓涂性，同時有一定的改善電弧穩(wěn)定性作用，當純堿含量低于0.51%時其作用不明顯，當純堿含量大于2.1%時對焊接的工藝性能會造成不利影響。
[0015]硅鐵:S1:42?45%，S彡0.04%，P彡0.04%。硅鐵的主要作用是起到脫氧，而脫氧產(chǎn)物也參與造渣，加入硅鐵含量低于1.5%時其脫氧不充分，加入硅鐵含量高于3.5%時可能增加焊縫中Si含量。
[0016]金云母:Si02:40?45%，A1203:20 ?30%，K20+Na20 彡 5%，S 彡 0.01%，P 彡
0.02%。金云母的主要作用是造渣，改善壓涂性能，穩(wěn)定電弧，增加藥皮的透氣性，利于藥皮水分排出，避免藥皮開裂，加入量過多有增氫的作用，因而金云母的加入量應(yīng)控制在1.1?2.1%。
[0017]鐵粉:總鐵彡97%，S ( 0.01%，P ( 0.01%。鐵粉可以改善焊接電弧的穩(wěn)定性，可以細化熔滴，調(diào)整鐵水的粘稠度。
[0018]硅泥:Si02彡94%，S ( 0.02%, P ( 0.042%。硅泥主要起到造渣的作用，調(diào)整熔渣的粘度，細化熔滴，同時具有改善焊條壓涂性的作用。
[0019]鋯英砂:Zr02彡65%，Si02彡33%，S彡0.00.2%, P彡0.03%。鋯英砂的主要作用是造渣，可以改善脫渣性，加入量太少作用不明顯，過多會影響焊接工藝性能，故控制在1.5?2%。
[0020]鎳粉:Ni+Co彡99.0%，S ( 0.004%, P ( 0.003%。向焊縫中過渡Ni元素可起到合金劑的作用，提高焊縫金屬的低溫韌性。
[0021]鋁鎂合金:Al:54?55%，Mg 彡 63%，Al+Mg 彡 94%，S 彡 0.04%, P 彡 0.02%。鋁鎂合金主要起到脫氧的作用，其脫氧產(chǎn)物也參與造渣，大量試驗確定鋁鎂合金的含量控制在0.4?1.5%較為合適。
[0022]按上述配比將藥皮各組分混合攪拌均勻，再按上述配比總重的27?28%加入
3.3M純鈉水玻璃進行混合攪拌，要求純鈉水玻璃的密度控制在1.5?1.6g/_3，剩余操作在焊條生產(chǎn)設(shè)備上即可制備出低合金鋼焊條。
【主權(quán)項】
1.一種低合金鋼焊條，其特征是:藥皮中各組分的重量百分比含量要求如下:大理石:CaC03 彡 90%，S 彡 0.02%, P 彡 0.02% ;螢石:CaF2 彡 96%，S 彡 0.015%, P 彡 0.015%;鈦鐵:T1:20 ?24%，S 彡 0.02%，P 彡 0.03% ;金屬錳:Mn 彡 96.0%，S 彡 0.01%，P 彡0.01% ;純堿:Na2C03 彡 97.0% ;硅鐵:S1:42 ?45%，S 彡 0.01%, P 彡 0.01% ;金云母:Si02:40 ?45%，A1203:20 ?30%，K20+Na20 彡 5%，S 彡 0.01%，P 彡 0.02% ;鐵粉:總鐵彡 97.0%，S 彡 0.01%，P 彡 0.01% ;硅泥:Si02 彡 94.0%，S 彡 0.02%，P 彡 0.042% ；鋯英砂:Zr02 彡 665.0%, Si02 彡 33%，S 彡 0.02%，P 彡 0.03% ;鎳粉:Ni+Co 彡 99.0%,S 彡 0.004%, P 彡 0.003% ;鋁鎂合金:A1:54 ?55%，Mg 彡 63%，Al+Mg 彡 94%，S 彡0.04%，P彡0.02%;其熔敷金屬化學(xué)成分按重量百分比含量要求如下:C:彡0.09% ；Mn:0.2.8 ?0.70% ；Si..( 0.20% ；N1: 3.I ?3.5% ； S:彡 0.006% ；P:彡 0.015%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低合金鋼焊條，藥皮中各組分按重量百分比構(gòu)成如下：藥皮中各組分按重量百分比構(gòu)成包括如下成分：大理石：CaCO3≥90％，S≤0.02％，P≤0.02％；螢石：CaF2≥96％，S≤0.015％，P≤0.015％；鈦鐵：Ti:20～24％，S≤0.02％，P≤0.03％；金屬錳：Mn≥96.0％，S≤0.01％，P≤0.01％；純堿：Na2CO3≥97.0％；硅鐵：Si:42～45％，S≤0.01％，P≤0.01％；金云母：SiO2:40～45％，Al2O3:20～30％，K2O+Na2O≥5％，S≤0.01％，P≤0.02％；鐵粉：總鐵≥97.0％，S≤0.01％，P≤0.01％；硅泥：SiO2≥94.0％，S≤0.02％，P≤0.042％；鋯英砂：ZrO2≥665.0％，SiO2≤33％，S≤0.02％，P≤0.03％；鎳粉：Ni+Co≥99.0％，S≤0.004％，P≤0.003％；鋁鎂合金：Al:54～55％，Mg≥63％，Al+Mg≥94％，S≤0.04％，P≤0.02％。
【IPC分類】B23K35/22
【公開號】CN105643136
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】重慶基石機械有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月28日