本发明专利技术公开了一种用于焊接核电站CAP1400主设备核级双相不锈钢焊条，包括低碳低硫磷焊芯和低氢钠系药皮，低碳低硫磷焊芯中各组分的重量百分比为：C：0～0.015％、Mn：1.20～2.00％、Si：0～0.10％、Cr：22.5～23.5％、Ni：8.50～9.50％、Co：0～0.015％、S：0～0.010％、P：0～0.015％，余量为Fe及杂质；低氢钠系药皮中各组分的重量百分比为：钠冰晶石粉10～20％、大理石粉10～25％、萤石粉35～55％、钛铁粉0～1％、海藻酸盐0.5～1.5％、钛白粉1.0～3.0％、纯碱0.3～0.8％、电解锰0～2％、金红石8～20％、硅铁3～7％、钼铁0.5～1％以及钠水玻璃粘结剂；本发明专利技术电弧稳定、焊缝成型美观、操作容易、脱渣及全位置焊接效果好；熔敷金属具有良好的拉伸性能和低温冲击性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接材料
，具体是一种符合GB/T983-2012中对E2209-15以 及AWS A5. 4-2006对E2209-15要求的专用于焊接核电站CAP1400主设备核级双相不锈钢 焊条。
技术介绍
按国家核电发展规划，到2020年我国将需要建造30台左右百万千瓦核电机组，即 便如此，我国的核能发电占比也仅有8%，远低于发达国家水平，而目前国内核电关键设备 制造及安装中用到的焊接材料以进口为主，主要有伯乐、曼彻特、伊萨、林肯等；国内焊接材 料生产商普遍在核电焊接材料研发起步晚，技术储备不足，因此高质量的核电焊接材料种 类严重匮乏，适用于CAP1400非能动压水堆核电反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆 芯补水箱等核设备中特种核级双相不锈钢焊材主要依赖进口；目前，国内外双相不锈钢电 焊条按照药皮类型大致分为大理石萤石型、钛钙型和钛酸型，其中，大理石萤石型药皮焊条 力学性能优异，但工艺性能较差，飞溅大，电弧不稳定；钛酸型药皮焊条焊接工艺优异，飞溅 小，电弧稳定，但是气孔敏感性高；钛钙型虽然工艺性能较好，但力学性能特别是韧性不高， 且全位置焊接性能较差；公开号为CN101323058,专利名为：一种酸性药皮超级双相不锈钢 焊条的中国专利以及公开号为CN101817123A，专利名为：一种双相不锈钢电焊条的中国专 利所公开的药皮组成中Ti0 2(金红石，钛白粉）和硅酸盐（钾长石，云母）占据主体，药皮 类型为钛酸型；公开号为CN101367161，专利名为：一种低氢型超级双相不锈钢焊条的中国 专利所公开的药皮组成中碱性化合物（大理石，萤石）占据主体，药皮类型为大理石萤石碱 性药皮；公开号为CN102019518A，专利名为：一种双相不锈钢电焊条的中国专利公开的药 皮组成中碱性氧化物（氧化钙，氟化钙）占据主体，也为大理石萤石型药皮；由上所述，需要 对国内的不锈钢焊条制备工艺和技术进行改进，以改变目前CAP1400非能动压水堆核电反 应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆芯补水箱等核设备中特种核级双相不锈钢焊材依赖 进口的尴尬局面。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对
技术介绍
存在的缺陷，提供一种焊接核电站CAP1400主设 备核级双相不锈钢焊条，既有效提高焊缝熔敷金属力学性能，满足CAP1400主设备核级双 相钢焊材的技术要求，同时又具有良好的工艺性能，实现焊接时电弧稳定、熔渣覆盖均匀、 飞溅小、脱渣性优良，焊缝光亮、成型美观以及全方位操作性能好等目的。 双相不锈钢约含50 %的铁素体，因此强度高，但低温韧性较差；采用普通钛钙型 或钛酸型渣系药皮的焊条往往力学性能，特别是韧性较差；而碱性渣系药皮配方试制的焊 条往往出现电弧稳定性不好，渣壳坚硬，脱渣难，残渣清理不干净；焊缝成型不平整、表面光 壳度不好等缺点。 为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： 为保证焊缝良好的力学性能和工艺性能，本专利技术采用低氢钠系药皮，对药皮中各 组分的比例进行合理化调整。 本专利技术采用低碳低硫磷焊芯，焊芯的各化学成分的重量百分比含量分别为 (界七％):(：(碳）0~0.015%、]\111(锰）1.20~2.00%、51(硅）0~0.10%、0(铬）22.5~ 23. 5 %、Ni (镍）8. 50 ~9. 50 %、Co (钴）0 ~0· 015 %、S (硫）0 ~0· 010 %、P (磷）0 ~ 0. 015%、余量为Fe(铁）及杂质；药皮中各组分的重量百分比分别为：钠冰晶石粉10~ 20 %、大理石粉10~25 %、萤石粉35~55 %、钛铁粉0~1 %、海藻酸盐0. 5~1. 5 %、钛 白粉1. 0~3%、纯碱0. 3~0. 8%、电解锰0~2%、金红石8~20%、硅铁3~7%、钼铁 0. 5~1%及粘结剂；各成分的总量为100%。 所述药皮的制备方法为：将药皮中各组份按比例混合均匀，加入占总重量22~ 28%的钠水玻璃粘结剂，波美浓度为41Be'~43Be'，搅拌混合均匀；混合物送入压条机内 按常规方法将其裹覆于焊芯上，经低温烘焙和高温烘焙制得成品不锈钢焊条。 作为本专利技术进一步的方案：本专利技术不锈钢焊条中药皮的重量为焊芯重量的30~ 45%〇 作为本专利技术再进一步的方案：本专利技术中金红石粉中Ti02> 91 % ;大理石粉中 CaC03> 96% ;钛铁粉中Ti含量为25~35% ;Ti02< 46% ;钠冰晶石粉中Na彡95% ;钛 白粉中Ti02> 99% ;纯碱中Na 2C03> 98. 5% ;所述钠水玻璃粘结剂的波美浓度为41Be'~ 43Be， 。 作为本专利技术再进一步的方案：所述低温烘焙的温度为80~120°C，高温烘焙的温 度为300~350 °C。 本专利技术公开的CAP1400主设备核级双相不锈钢焊条，焊接后熔敷金属化学成分的 重量百分比含量分别为：C彡0· 04%;Μη0· 5~2. 0%;Si彡0· 9%;S彡0· 03%;P彡0· 04%; Ni8. 5 ~10. 5%;Cr21. 5 ~23. 5%;Cu 彡 0· 75%;Μο2· 5-3. 5%;Ν0· 08-0. 20%;C〇 彡 0· 05% 及杂质。 本专利技术药皮原料中各成分的主要作用如下： 1.金红石：金红石的主要作用是稳定电弧、造渣；调整熔渣的表面张力、粘度、流 动性等物理性能，改善并提高脱渣性能，改善焊缝成型、减少飞溅；但是太多的金红石易恶 化熔敷金属机械性能及抗裂性，因此金红石在药皮中的含量不多，仅为8~20%。 2.钠冰晶石：钠冰晶石的主要作用是造渣、调整熔渣表面张力、粘度、流动性、改 善并提高脱渣性能；但加入量太多易导致飞溅增多、电弧稳定性变差，因此加入量控制在 10 ~20%〇 3.大理石：大理石主要作用是造渣、造气、稳定电弧，提高熔渣碱度、改善并提高 脱渣性能，并有较好的脱硫能力和间接脱磷效果，分解C0 2保护焊缝不被氧化、氮化，减少焊 缝金属中的氢含量；大理石在药皮中的含量为10~25%。 4.钛铁粉：钛铁粉的主要作用是脱氧剂，其脱氧效果要强于硅铁，两者配合保证 焊接过程的氧化还原反应充分进行，钛铁粉在本专利技术中的最适含量为0~1%。 5.钛白粉：钛白粉主要作用是作为增塑剂，改善焊条的涂压性，保证焊条的外观 质量，因涂压需要和成本较高，不宜太多，钛白粉用量在1. 5~3. 0%。 6.萤石：适量的萤石粉可以降低液态金属的表面张力，提高其流动性，使得焊缝 成型美观，降低焊缝气孔敏感性，并能够降低熔敷金属的扩散氢含量，萤石粉在本专利技术中的 最适含量为35~55%。 7.纯碱：纯碱作为润滑剂，在焊条中加入纯碱可以增加焊条的压涂性，同时也有 稳弧作用；纯碱在药皮中的含量为〇. 3~0. 8%，加入量过多则导致药皮容易吸潮。 8.电解锰：电解锰的加入主要是向焊缝中过度锰元素，提高焊缝金属的强度和塑 性，同时可以起到脱氧脱硫、加快焊接反应速度的作用；电解锰在药当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种CAP1400主设备核级双相不锈钢焊条，包括低碳低硫磷焊芯和低氢钠系药皮，其特征在于：所述低碳低硫磷焊芯，由以下重量百分比的组分制备而成：C：0～0.015％ Mn：1.20～2.00％ Si：0～0.10％Cr：22.5～23.5％ Ni：8.50～9.50％ Co：0～0.015％S：0～0.010％ P：0～0.015％余量为Fe及杂质；所述低氢钠系药皮，由以下重量百分比的组分制备而成：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王卫华，陈元建，
申请(专利权)人：上海大西洋焊接材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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