本发涉及一种焊接材料领域技术，特别是一种交流焊接用镍基焊条，焊条采用符合ＧＢ／Ｔ１３８１４－２００８对ＥＮｉ１００８成分要求的高镍合金焊丝作为焊芯，药皮组分为：大理石：４０～５０％、钛酸钾：２～５％、萤石：２０～２８％、氟化钡：２～７％、膨润土：１．５～３％、锆英砂：１～３％、纯碱：１～２％、金属锰：１～３％、含Ｓｉ４３．０～４７．０％的硅铁３～７％、含Ａｌ４７～５３％的镁合金：１～３％、碳酸钡：７～１０％。本发明专利技术焊条焊接时电弧稳定、基本无飞溅，脱渣性良好，焊条操作性能优异；焊缝成型美观，焊缝浸润角适中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊接材料领域技术，特别是一种交流焊接用镍基焊条。
技术介绍
随着工业的发展，9% Ni钢的应用越来越广泛。9% Ni钢是低碳马氏体型低温钢， 具有良好的低温韧性、良好的焊接性能以及其他特殊性能，如作为无磁钢应用在超导工程、 核聚变工程中。目前9XNi钢主要作为液化天然气或液氮低温容器用钢而被世界各国普遍 采用。 随着9% Ni钢的应用范围越来越广泛，9% Ni钢的配套焊接材料的需求量越来越大。9% Ni钢的配套焊接材料主要有三种 (l)Ni含量约60%以上的Inconel型； (2)Ni含量约40%以上的Fe-Ni型； (3)含Ni量约13%、Cr量16%的奥氏体不锈钢型。 其中Fe-Ni基型低温韧性好，线膨胀系数与9% Ni钢相近，但成本高，强度特别是 屈服强度偏低；奥氏体不锈钢型成本低，屈服强度高，但低温韧性差，线膨胀系数与9% Ni 钢有较大差异；Ni基型低温韧性很好，线膨胀系数与9% Ni钢相近，屈服强度高是理想的选 择。国内有几家知名焊接材料企业和研究所有9XNi钢的配套焊条。这些焊条药皮类型多 选用碱性低氢型药皮类型，采用直流反接性，选择合适的大理石和萤石比例，再加入一定量 的稳弧剂和改善压涂性物质。该药皮类型焊条脱渣性好、扩散氢含量低，但电弧稳定性和熔 渣覆盖性较差，焊缝成型不佳，焊道较高。由于9%附钢焊接时易发生电弧的磁偏吹，9% Ni钢焊接优先选择交流焊接，而国内用于9% Ni钢焊接的符合GB/T13814-2008 ENil008 可以交流焊接的焊条还很少。本专利所述的GB/T13814-2008 ENil008标准的内容相当于 AWS A5. 11 :2005 ENiMo-8标准。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种交流焊接用镍基焊条，其符合GB/ T13814-2008 ENil008，可以交流焊接的9% Ni钢。本专利技术进一步所要解决的技术问题是提 供的交流焊接用镍基焊条交流焊接时电弧稳定、飞溅少、脱渣性好、焊缝成型美观，焊缝表 面无裂纹、气孔等焊接缺陷。 为了实现解决上述技术问题的目的，本专利技术采用了如下技术方案本专利技术的一种交流焊接用镍基焊条，采用符合GB/T13814-2008对ENil008成分要求的高镍合金焊丝作为焊芯，特征在于焊条药皮的组分及其质量含量为大理石40 50%、钛酸钾2 5%、萤石20 28%、氟化钡2 7%、膨润土 1. 5 3%、锆英砂1 3%、纯碱1 2%、金属锰1 3%、硅铁3 7%、铝镁合金1 3%、碳酸钡7 10%，所述的硅铁中Si :43. 0 47. 0X，铝镁合金中A147 53X。本专利技术的一种交流焊接用镍基焊条，其优选的技术方案可以为所述的药皮组分及其质量含量为大理石40 50%、钛酸钾3 4%、萤石23 25%、氟化钡4 5%、 膨润土 2. 2 2. 5 % 、锆英砂2 2. 5 % 、纯碱1 2 % 、金属锰1 3 % 、硅铁3 7 % 、铝镁合金2. 2-2. 5%、碳酸钡:8-10% 。本专利技术的一种交流焊接用镍基焊条，其进一步优选的技术方案为所述的药皮组分的技术要求为锆英砂Zr02 > 60. 0%，Si02《32. 0% ， S《0. 050% ，P《0. 22% ， 100% 过目数颗粒度为80 ;硅铁Si :43. 0 47. 0 % ， C《0. 20 % ， S《0. 02%， P《0. 04%， 100%过目数颗粒度为40 ;纯碱Na2C03 > 98. 0%， 100%过目数颗粒度为200 ;膨润土 属 于锂基膨润土， Si02 > 60.0%， A1203 > 10. 0%， S《0. 03%， P《0. 03%，100%过目数颗 粒度为60 ;大理石CaC03 > 95%， S《0. 03%， P《0. 03% ， 100%过目数颗粒度为40 ;萤 石CaF2 > 95%， S《0. 03%， P《0. 03% ， 100%过目数颗粒度为60 ;金属锰Mn > 98%， C《0. 08%，S《0. 10%，P《0. 010%， 100%过目数颗粒度为50 ;铝镁合金A147 53%， Mg > 47 % ， Al+Mg > 97. 5 % ， 100 %过目数颗粒度为40 ;碳酸钡BaC03 > 99 % ， S《0. 03 % ， P《0. 03 % ， 100 %过目数颗粒度为80 ;氟化钡BaF > 94 % ， S《0. 03 % ， P《0. 03 % ， 100 % 过目数颗粒度为80 ;钛酸钾:Ti02 > 60. 0%，K20 > 28. 0%，S《0. 05%，P《0. 05%， 100% 过目数颗粒度为40。 本专利技术的一种交流焊接用镍基焊条，其优选的技术方案还可以为所述的焊芯为 70Ni-18Mo-Cr-W系的哈斯特洛依合金。 本专利技术的一种交流焊接用镍基焊条，其制造方法为将上述药皮原材料混合均匀 后，加入占固体组分质量23-28%的2(TC条件下43 48Be的钾钠水玻璃进行湿混，采用常 规工艺在油压式焊条生产设备上进行焊条制备。所述的水玻璃组分含量为Si02 > 29%， 叫> 10. 5， Na02 > 2. 5，模数为2. 8 3. 0M。 镍基合金的熔点较铁基合金的熔点高，采用普通渣系药皮配方试制的焊条往往出 现熔渣覆盖不完全、粘渣严重、电弧稳定性差等缺点。本焊条药皮中各成分的主要作用简述 如下 大理石大理石的主要作用是造渣、造气，能够调节熔渣的熔点、粘度、表面张力和 界面张力。因而将药皮中大理石含量控制在40 50%。 萤石适量的萤石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。大理石和萤石的适当比例是 本专利技术的关键，研究表明以大理石为主的碳酸盐和以萤石为主的氟化物比例控制在1.8 2. 1之间电弧稳定性及熔渣的覆盖较好。比例小于1. 8或大于2. 1均使得电弧稳定性及熔 渣的覆盖变差。 钛酸钾主要作用为改善焊条的交流焊接工艺性能，还对改善焊条的压涂性能和 稳定焊接电弧有益。钛酸钾含量超过5%时，焊接飞溅增大、药皮吸潮性增加，钛酸钾含量 低于2%时，改善焊条的交流焊接工艺性能作用不明显，因而限制药皮中钛酸钾含量为2 5%。 氟化钡主要作用是替代部分的萤石，在实现氟化物在焊条药皮中的作用；同时 比萤石对电弧稳定性的不良影响要小得多。当氟化钡含量低于2%时，作用不明显，氟化钡含量高于7%时，增加焊条成本较多。膨润土 主要是造渣剂，并与其它粉料配合可改善脱渣性，当含量低于1. 5%时作用不明显，而高于3%时会导致渣变稀。 锆英砂主要是造渣剂，并与其它粉料配合可改善脱渣性。提高熔渣熔点，改善熔 渣覆盖性和脱渣性。当锆英砂含量低于1%时，熔渣的脱渣性不好。锆英砂含量过高时，增 加焊条成本。 碳酸钡本专利技术的关键之一是用碳酸钡部分取代大理石，不但可以实现大理石在 焊条药皮中的作用还可以进一步改善焊接电弧的稳定性以及熔渣的覆盖性。含量低于7% 作用不明显，高于10%会导致工艺性能恶化。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流焊接用镍基焊条，采用符合ＧＢ／Ｔ１３８１４－２００８对ＥＮｉ１００８成分要求的高镍合金焊丝作为焊芯，其特征在于：焊条药皮的组分及其质量含量为：大理石：４０～５０％、钛酸钾：２～５％、萤石：２０～２８％、氟化钡：２～７％、膨润土：１．５～３％、锆英砂：１～３％、纯碱：１～２％、金属锰：１～３％、硅铁：３～７％、铝镁合金：１～３％、碳酸钡：７～１０％，所述的硅铁中Ｓｉ：４３．０～４７．０％，铝镁合金中Ａｌ４７～５３％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄连涛，刘鹏飞，张晓，吴伦发，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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