一种低合金钢焊条制造技术

本发明专利技术公开了一种低合金钢焊条，药皮中各组分按重量百分比构成如下：药皮中各组分按重量百分比构成包括如下成分：大理石：CaCO3≥90％，S≤0.02％，P≤0.02％；萤石：CaF2≥96％，S≤0.015％，P≤0.015％；钛铁：Ti:20～24％，S≤0.02％，P≤0.03％；金属锰：Mn≥96.0％，S≤0.01％，P≤0.01％；纯碱：Na2CO3≥97.0％；硅铁：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％；铁粉：总铁≥97.0％，S≤0.01％，P≤0.01％；硅泥：SiO2≥94.0％，S≤0.02％，P≤0.042％；锆英砂：ZrO2≥665.0％，SiO2≤33％，S≤0.02％，P≤0.03％；镍粉：Ni+Co≥99.0％，S≤0.004％，P≤0.003％；铝镁合金：Al:54～55％，Mg≥63％，Al+Mg≥94％，S≤0.04％，P≤0.02％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接材料
，尤其是一种低温钢焊接用低合金钢焊条。
技术介绍
近年来低温容器的制造和使用日渐普及，低温钢焊材的用量也越来越多。低温压力容器用焊接材料一般可以分为三大类：第一类就是低合金钢焊条、焊丝，一般用于-100℃以下；第二类是如308L、316L等奥氏体不锈钢焊材，使用温度可以达到-196℃；第三类则是镍基焊材，主要用于上述两类焊材无法满足要求的场合。关于第一类低合金低温钢焊条的专利检索有：⑴一种-70℃铁素体型低温钢专用焊条（201010219428.7）；⑵一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条（200910068642.4）；⑶一种低温韧性好的高强度电焊条（200410037809.8）。上述⑴用于-70℃铁素体型低温钢的焊接。上述⑵用于大型低温球罐钢焊接，其焊缝金属在-60℃具有良好韧性。上述⑶是一种低温韧性好的高强度电焊条，它的抗拉强度达到850MPa，而在-50℃时的冲击大于74J。随着工业技术的发展，用于-100℃的3.5Ni钢应用越来越多，与之配套的焊条其焊缝金属在-100℃也必须具有良好的韧性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种低温钢焊接用低合金钢焊条，该低合金钢焊条在-100℃时的焊缝具有良好的韧性，可以满足-100℃条件下压力容器的焊接需要。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种低合金钢焊条，药皮中各组分的重量百分比含量要求如下：大理石：CaCO3≥90%，S≤0.02%，P≤0.02%；萤石：CaF2≥96%，S≤0.015%，P≤0.015%；钛铁：Ti:20～24%，S≤0.02%，P≤0.03%；金属锰：Mn≥96.0%，S≤0.01%，P≤0.01%；纯碱：Na2CO3≥97.0%；硅铁：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%；铁粉：总铁≥97.0%，S≤0.01%，P≤0.01%；硅泥：SiO2≥94.0%，S≤0.02%，P≤0.042%；锆英砂：ZrO2≥665.0%，SiO2≤33%，S≤0.02%，P≤0.03%；镍粉：Ni+Co≥99.0%，S≤0.004%，P≤0.003%；铝镁合金：Al:54～55%，Mg≥63%，Al+Mg≥94%，S≤0.04%，P≤0.02%；其熔敷金属化学成分按重量百分比含量要求如下：C：≤0.09%；Mn：0.2.8～0.70%；Si：≤0.20%；Ni：3.1～3.5%；S：≤0.006%；P：≤0.015%。一种低合金钢焊条的制备方法，该低合金钢焊条的焊芯采用低S、P的H08E，而药皮中含有碳酸盐、氟化物、硅酸盐、脱氧及过渡合金元素的钛铁、雾化硅铁、电解金属锰、镍粉及改善压涂性的金云母，制作该低合金钢焊条使用到焊条生产设备，焊条生产设备按常规操作方式；按上述药皮配方的配比将药皮各组分混合搅拌均匀，再按上述配比总重的27～28%加入3.3M纯钠水玻璃进行混合搅拌，要求纯钠水玻璃的密度控制在1.5～1.6g/mm3,剩余操作在焊条生产设备上即可制备出低合金钢焊条。由于采用如上所述技术方案，本专利技术具有如下优越性：1)本专利技术的焊条具有良好的工艺性能，焊条表面光滑、成品率高、偏心稳定；2)本专利技术的焊条在焊接时其电弧较易引燃，在焊接过程中燃烧平稳；3)本专利技术的药皮均匀熔化，无成块脱落现象，在焊接过程中飞溅极少，焊缝成型美观，脱渣性能优良，熔渣容易清除，适应全位置焊接；4)熔敷金属在-100℃时的冲击功大于100J以上。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：本专利技术是一种低温钢焊接用低合金钢焊条，该低合金钢焊条的焊芯采用低S、P的H08E，而药皮中含有碳酸盐、氟化物、硅酸盐、脱氧及过渡合金元素的钛铁、雾化硅铁、电解金属锰、镍粉及改善压涂性的金云母。药皮中各组分的含量要求和作用简述如下：大理石：CaCO3≥90%，S≤0.02%，P≤0.02%。大理石的主要作用是造渣、造气，提高熔渣碱度，稳弧、脱硫，增大熔渣表面张力和界面张力，因而将大理石百分重量控制在51～55％。萤石：CaF2≥96%，S≤0.015%，P≤0.015%。萤石的主要作用是造渣，适量的萤石可调整熔渣的熔点和粘度，增加其流动性，活化熔池，改善脱渣、除氢，萤石加入过量时对电弧的稳定性不利。钛铁：Ti:20～24%，S≤0.02%，P≤0.03%。钛铁的主要作用是起到脱氧，同时在焊接时具有防止晶粒粗大、细化晶粒和固定碳的作用。金属锰：Mn≥96.0%，S≤0.01%，P≤0.01%。金属锰的主要作用是向焊缝中过渡Mn元素，综合考虑限制金属锰在0.6～2.1％。纯碱：Na2CO3≥97%。纯碱的主要作用是改善压涂性，同时有一定的改善电弧稳定性作用，当纯碱含量低于0.51％时其作用不明显，当纯碱含量大于2.1%时对焊接的工艺性能会造成不利影响。硅铁：Si:42～45%，S≤0.04%，P≤0.04%。硅铁的主要作用是起到脱氧，而脱氧产物也参与造渣，加入硅铁含量低于1.5%时其脱氧不充分，加入硅铁含量高于3.5%时可能增加焊缝中Si含量。金云母：SiO2:40～45%，Al2O3:20～30%，K2O+Na2O≥5%，S≤0.01%，P≤0.02%。金云母的主要作用是造渣，改善压涂性能，稳定电弧，增加药皮的透气性，利于药皮水分排出，避免药皮开裂，加入量过多有增氢的作用，因而金云母的加入量应控制在1.1～2.1%。铁粉：总铁≥97%，S≤0.01%，P≤0.01%。铁粉可以改善焊接电弧的稳定性，可以细化熔滴，调整铁水的粘稠度。硅泥：SiO2≥94%，S≤0.02%，P≤0.042%。硅泥主要起到造渣的作用，调整熔渣的粘度，细化熔滴，同时具有改善焊条压涂性的作用。锆英砂：ZrO2≥65%，SiO2≤33%，S≤0.00.2%，P≤0.03%。锆英砂的主要作用是造渣，可以改善脱渣性，加入量太少作用不明显，过多会影响焊接工艺性能，故控制在1.5～2%。镍粉：Ni+Co≥99.0%，S≤0.004%，P≤0.003%。向焊缝中过渡Ni元素可起到合金剂的作用，提高焊缝金属的低温韧性。铝镁合金：Al:54～55%，Mg≥63%，Al+Mg≥94%，S≤0.04%，P≤0.02%。铝镁合金主要起到脱氧的作用，其脱氧产物也参与造渣，大量试验确定铝镁合金的含量控制在0.4～1.5％较为合适。按上述配比将药皮各组分混合搅拌均匀，再按上述配比总重的27～28%加入3.3M纯钠水玻璃进行混合搅拌，要求纯钠水玻璃的密度控制在1.5～1.6g/mm3,剩余操作在焊条生产设备上即可制备出低合金钢焊条。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低合金钢焊条，其特征是：药皮中各组分的重量百分比含量要求如下：大理石：CaCO3 ≥ 90%，S ≤ 0.02%，P ≤ 0.02% ；萤石：CaF2 ≥ 96%，S ≤ 0.015%，P ≤ 0.015% ；钛铁：Ti:20 ～ 24%，S ≤ 0.02%，P ≤ 0.03% ；金属锰：Mn ≥ 96.0%，S ≤ 0.01%，P ≤ 0.01% ；纯碱：Na2CO3 ≥ 97.0% ；硅铁：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% ；铁粉：总铁≥ 97.0%，S ≤ 0.01%，P ≤ 0.01% ；硅泥：SiO2 ≥ 94.0%，S ≤ 0.02%，P ≤ 0.042% ；锆英砂：ZrO2 ≥ 665.0%，SiO2 ≤ 33%，S ≤ 0.02%，P ≤ 0.03% ；镍粉：Ni+Co ≥ 99.0%，S ≤ 0.004%，P ≤ 0.003% ；铝镁合金：Al:54 ～ 55%，Mg ≥ 63%，Al+Mg ≥ 94%，S ≤ 0.04%，P ≤ 0.02%；其熔敷金属化学成分按重量百分比含量要求如下：C ：≤ 0.09% ；Mn ： 0.2.8～ 0.70% ；Si ：≤ 0.20% ；Ni ： 3.1 ～ 3.5% ； S ：≤ 0.006% ；P ：≤ 0.015%。...

【技术特征摘要】
1.一种低合金钢焊条，其特征是：药皮中各组分的重量百分比含量要求如下：大理石：CaCO3≥90%，S≤0.02%，P≤0.02%；萤石：CaF2≥96%，S≤0.015%，P≤0.015%；钛铁：Ti:20～24%，S≤0.02%，P≤0.03%；金属锰：Mn≥96.0%，S≤0.01%，P≤0.01%；纯碱：Na2CO3≥97.0%；硅铁：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%；铁粉：总铁≥97.0%...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：重庆基石机械有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50