一种低温钢用超低氢低合金钢焊条制造技术

技术编号:10618509 阅读:201 留言:0更新日期:2014-11-06 12:19
本发明专利技术适用于焊接材料领域,提供一种低温钢用超低氢低合金钢焊条,包括包括钢芯以及包裹所述钢芯的药皮,所述钢芯占焊条总质量的72~74%,所述药皮占总质量的26%~28%,其中所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下:大理石35-45%;萤石15-30%;碳酸钡5-15%;石英3-10%;轻质氧化镁1-5%;碳酸锂1-3%;氟化稀土0.5-3%;硼砂0.2-1.0%;钛铁1-5%;硅铁1-4%;电解锰1-4%;镍粉8.5-10%;钼铁0.1-1%,剩余为铁粉。本发明专利技术焊条的力学性能满足-100℃冲击韧性要求,且熔敷金属扩散氢含量符合超低氢标准要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术适用于焊接材料领域,提供一种低温钢用超低氢低合金钢焊条,包括包括钢芯以及包裹所述钢芯的药皮,所述钢芯占焊条总质量的72~74%,所述药皮占总质量的26%~28%,其中所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下:大理石35-45%;萤石15-30%;碳酸钡5-15%;石英3-10%;轻质氧化镁1-5%;碳酸锂1-3%;氟化稀土0.5-3%;硼砂0.2-1.0%;钛铁1-5%;硅铁1-4%;电解锰1-4%;镍粉8.5-10%;钼铁0.1-1%,剩余为铁粉。本专利技术焊条的力学性能满足-100℃冲击韧性要求,且熔敷金属扩散氢含量符合超低氢标准要求。【专利说明】一种低温钢用超低氢低合金钢焊条
本专利技术属于焊接材料领域,尤其涉及一种低温钢用超低氢低合金钢焊条。
技术介绍
焊条在焊接中使用广泛,制作容易,同时具有良好的焊接工艺性能,质量稳定。在一些对焊接质量要求高的场合仍广泛应用焊条,如低温结构。低温结构中,焊缝的低温冲击韧性是重点关注的技术指标。扩散氢含量高是引起焊接结构脆断的重要影响因素之一,特别对一些低温用途焊接结构,扩散氢的影响更为显著。而现有焊条由于配方原因,无法满足-100°c冲击韧性要求,且熔敷金属扩散氢含量不符合超低氢标准要求。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术的目的在于提供一种低温钢用超低氢低合金钢焊条,该焊条的力学性能满足-100°C冲击韧性要求,且熔敷金属扩散氢含量符合超低氢标准要求,即【H】(4ml/100g。 本专利技术采用的技术方案如下:所述低温钢用超低氢低合金钢焊条,包括钢芯以及包裹所述钢芯的药皮,所述钢芯占焊条总质量的72-74%,所述药皮占总质量的26% -28%,其中所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下: 大理石35-45% ;萤石15-30% ;碳酸钡5-15% ;石英3-10% ;轻质氧化镁1_5% ;碳酸锂1-3% ;氟化稀土 0.5-3% ;硼砂0.2-1.0% ;钛铁1-5% ;娃铁1-4% ;电解锰1-4% ;镍粉8.5-10% ;钥铁0.1_1%,剩余为铁粉。 本专利技术的有益效果是:本专利技术采用钛铁合金粉取代金红石,不使用我国稀缺的金红石,原材料易于供应;在保证具有良好的焊接工艺性前提下,采取T1-S1-Mn联合脱氧方式,尽量减少焊缝中的氧含量,提高焊缝金属抗裂性能和低温韧性,有利于焊缝的成型;同时焊接时有部分钛、硅、锰作为合金成分过渡到焊缝中,且通过选用钛铁、镍粉、钥铁将T1、Ni,Mo过渡到焊缝中,从而确保焊缝金属力学性能达到要求。经试验验证,焊条具有优良的焊接工艺性能,扩散氢< 4ml/100g,满足-100°C冲击韧性要求,且熔敷金属扩散氢含量符合超低氢标准要求。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,通过具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。 为了说明本专利技术所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。 本专利技术实施例提供了一种低温钢用超低氢低合金钢焊条,包括钢芯以及包裹所述钢芯的药皮,所述钢芯占焊条总质量的72?74%,所述药皮占总质量的26% -28%,其中所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下: 大理石35-45% ;萤石15-30% ;碳酸钡5-15% ;石英3-10% ;轻质氧化镁1-5% ;碳酸锂1-3% ;氟化稀土 0.5-3% ;硼砂0.2-1.0% ;钛铁1-5% ;娃铁1-4% ;电解锰1-4% ;镍粉8.5-10% ;钥铁0.1-1 %,剩余为铁粉。优选的,所述硼砂使用前经400°C烘焙I小时,然后过80目筛。 上述原料中,大理石主要成分为CaCO3,高温下分解为CaO,CO2,主要起造渣、造气作用,保护熔池金属不被氧化,本实施例中用于控制扩散氢含量。萤石主要成分CaF2,起到造渣、改善熔渣流动性、去氢作用,本实施例中通过加入大量的萤石,起到降低扩散氢作用,同时与大理石相配合,降低了焊缝扩散氢的同时,保证了焊条具有良好的焊接工艺。采用钛铁合金粉取代金红石,向焊缝过渡Ti ;通过合理选择钛铁、硅铁和电解锰的比例,在保证具有良好的焊接工艺性前提下,采取T1-S1-Mn联合脱氧方式,尽量减少焊缝中的氧含量,提高焊缝金属抗裂性能和低温韧性,有利于焊缝的成型,焊接时有部分钛、硅、锰作为合金成分过渡到焊缝中,且选用镍粉和钥铁,将N1、Mo过渡到焊缝中,确保焊缝金属力学性能达到要求。另外,优选的,采用烘焙过的硼砂、轻质氧化镁提高焊条烘焙后药皮耐潮性,结合萤石降低焊缝扩散氢含量,使达到超低氢水平。 碳酸钡作用与大理石类似,高温下分解为BaO,CO2,主要起造渣、造气作用,同时还具有降低焊缝P的作用,提高焊缝冲击韧性。 石英主要成分是S12,调节熔渣,使焊缝成型良好。 轻质氧化镁主要成分是MgO,可提高熔渣碱度;其与烘焙过的硼砂在焊条高温烘焙时,可形成致密膜结构,使焊条具有较高的耐潮性,从而降低焊缝金属扩散氢含量。此外,硼砂在焊接电弧中可被还原出少量B,可细化晶粒,提高焊缝冲击韧性。 碳酸锂主要成分是Li2CO3,高温分解成Li2O, CO2,主要起造渣、造气作用,并且锂具有稳定电弧作用。 氟化稀土在高温下分解成稀土、氟原子。稀土具有去S、P作用,并可细化焊缝晶粒,提高冲击韧性;氟原子与氢结合,降低焊缝金属扩散氢含量。 另外,所述钢芯为低碳钢芯,其中C含量彡0.03%, S含量彡0.010%, P含量(0.010%,以上均为质量含量百分比。 本专利技术实施例中焊条的药皮成分可在上述限定范围中任意选取,下面通过具体实例,验证制造得到的焊条的工艺性能。这里列举了 7个实施例和一个对照例,药皮配方如下表I所示,表中均为质量百分比。 拓贫 In 编Jjs S1酸石 ^ 酸化硼钦桂电镍钼铁占号?石?英?f砂铁铁;S铁粉f,土锰镁% 常规方 35 ?1 53 I I0750^2 ?I I 8O^26~ % 至至至至至至至至至至至至至量至 45 30 1510 5 33 I 54 4 10I28 对照例 ? 40 20 66::二 - 64 2 ~5: ~530~~ I 2 I 35 I 20 I 7~I10|~~3 丨 0.5 | 0.2 丨 54 丨 4 | 1 | 0.1 | 0.2 | 26 ~452053--~50~2?438I~~ ~351515353 3?2?38O26~~ 实施例 ~1>3530510II I~5I229O2~ ~38228622 2O32I907^7428~" ~14018763I076Ο4I2100712Λ2^" ~B3626--62I I~43Tl 28071I~ 表I 上述各个实施例和对照例方案所得的焊条,经焊接使用得到的熔敷金属的化学成分与力学性能如下表2所示,表中均为质量百分比。 h、 化学成分力学性能 y编___________ 扩散氣号Rm ReL A Akv (J) ral/100g C Mn Sl Nl M° P S /Mpa /Mpa 1% -XWC^10 U4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温钢用超低氢低合金钢焊条,所述焊条包括钢芯以及包裹所述钢芯的药皮,其特征在于,所述钢芯占焊条总质量的72~74%,所述药皮占焊条总质量的26%‑28%,其中所述药皮包含的原料以及各原料的质量百分比如下:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘学军吴光辉
申请(专利权)人:武汉铁锚焊接材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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