專利名稱：一種-70℃鐵素體型低溫鋼專用焊條的制作方法
技術領域：
本發明屬于焊接材料領域，特別涉及一種適用于-70°c低溫鋼專用的低合金鋼焊
^^ O
背景技術：
隨著我國工業的快速發展，用于低溫環境下的設備、儲罐等逐漸增多，如煤化工中 的甲醇洗滌塔、液氯、液化石油氣儲罐等，此類設備多用09MnMDR(鐵素體型低溫鋼)鋼板 焊接，需要大量-70°C低溫鋼專用焊材。目前國內低溫鋼焊材普遍存在全位置焊接工藝性 差，熔敷金屬低溫韌性不穩定，特別是焊接接頭的沖擊韌性偏低，不能滿足設計的要求。因 此，大量采用進口低溫鋼焊材。因此，開發一種具有良好低溫沖擊韌性針對-70°C低溫鋼的 低合金鋼焊條十分關鍵。
發明內容
本發明的目的在于提供一種針對-70°C低溫鋼的低合金鋼焊條，以克服現有技術 的不足。本發明的目的是這樣實現的，其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料經 混合，并加入粉原料總重量25 %的鉀鈉水玻璃，攪拌均勻，壓涂于碳鋼焊芯(規格有 02.5、03.2、04.0和05.0 )上而成的低合金鋼焊條大理石35-38份；螢石27-29份；鈦 白粉1-3份；石英1-3份；云母3-5份；硅鐵4-6份；鈦鐵7-9份；電解錳3_5份；金屬鎳粉 6-8份；碳酸鈉1-3份；長石2-4份；鐵砂3-5份。在該配比中，通過加入鐵砂，使得該焊條 電弧柔和，挺度適中，全位置工藝性能佳，同時由于原材料控制嚴格，合金配比合理，使得該 焊條的熔敷金屬和焊接接頭的_70°C低溫沖擊韌性出眾，完全克服現有技術的缺陷。采用本發明的焊條焊接用于低溫容器的09MnNiDR低溫鋼，以04.0焊條為例，焊接 工藝參數為焊接電流140-200A，焊接電壓為25-35V，得到的焊后熔敷金屬成分范圍如下， 見表1。表1焊條熔敷金屬化學成分范圍 C:在低溫鋼中，一般會隨著含碳量的上升，鋼的韌性下降。因此，無論是從低 溫鋼的低溫韌性還是從低溫鋼的焊接性能角度考慮，其熔敷金屬碳含量必須嚴格控制在 ^ 0. 12%的范圍內。 Mn 錳可降低奧氏體向鐵素體轉變溫度，促進針狀鐵素體形成，同時相應減少了先 共析鐵素體和層狀組份的數量，細化了焊縫的針狀鐵素體和粗晶區、細晶區的顯微組織，對提高熔敷金屬的低溫韌性很有利。但是，熔敷金屬中錳含量不能太高，否則，容易導致強度 過高，低溫韌性反而下降。因此，錳含量應該在彡1.25%的范圍內。Si 從韌性的角度考慮，添加硅是有害的。這可能是由于硅引起固溶硬化和二次相 數增多而導致焊縫金屬變脆，但從焊縫脫氧，提高焊縫純潔度的角度，焊縫金屬應還有硅。 故應該控制其含量，硅含量應在< 0. 60%的范圍內。S:硫是使鋼的低溫韌性下降的主要雜質元素，需較嚴格的控制其含量，其含量應 在彡0. 035%的范圍內。P:磷是使鋼的低溫韌性下降的主要雜質元素，在低溫用鋼中其含量必須嚴格加以 控制，其含量應在< 0. 035%。Ni 鎳是提高鋼的低溫韌性的主要元素。鎳是非碳化物形成元素，它不與碳發生作 用，但鎳元素能與鐵形成α或Υ固溶體。鎳元素能與基體形成α固溶體，可顯著提高鐵 素體的韌性，從而提高低溫鋼的低溫韌性。同時鎳元素又是降低韌性_脆性轉變溫度最有 效的元素，可使鋼的使用溫度進一步下降。因此，Ni含量應該在2. 00-2. 75%的范圍內。本發明與現有技術相比1它焊縫金屬和焊接接頭具有優良且穩定的-70°C低溫沖擊性能，焊縫金屬-70°C 的V型缺口沖擊功平均值為160J，焊接接頭70°C的V型缺口沖擊功平均值為110J，完全滿 足工程所需(>27J) ；2焊接過程中，飛濺小，電弧穩定，焊縫成型美觀，尤其是具有優良的 全位置焊接工藝性。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明進一步說明實施例1，取大理石35份；螢石29份；鈦白粉2份；石英3份；云母4份；硅鐵6 份；鈦鐵8份；電解錳4份；金屬鎳7份；碳酸鈉3份；長石2份；鐵砂3份的粉料共105kg 混合均勻，將26. 50kg的鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機壓涂于H08E低合金鋼 焊芯上，焊條經24小時自然晾干，然后經烘干而成。其焊接工藝性能佳，尤其是具有優良的 全位置焊接工藝性，其熔敷金屬和焊接接頭V型缺口沖擊韌性試驗數值見表2。實施例2，取大理石38份；螢石27份；鈦白粉1份；石英1份；云母3份；硅鐵5 份；鈦鐵9份；電解錳3份；金屬鎳8份；碳酸鈉1份；長石4份；鐵砂4份的粉料共104kg 混合均勻，將26. OOkg的鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機壓涂于H08E低合金鋼 焊芯上，焊條經24小時自然晾干，然后經烘干而成。其焊接工藝性能佳，尤其是具有優良的 全位置焊接工藝性，其熔敷金屬和焊接接頭V型缺口沖擊韌性試驗數值見表2。實施例3，取大理石36份；螢石28份；鈦白粉3份；石英2份；云母5份；硅鐵4 份；鈦鐵7份；電解錳5份；金屬鎳6份；碳酸鈉2份；長石3份；鐵砂5份的粉料共105kg 混合均勻，將26. 50kg的鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機壓涂于H08E低合金鋼 焊芯上，焊條經24小時自然晾干，然后經烘干而成。其焊接工藝性能佳，尤其是具有優良的 全位置焊接工藝性，其熔敷金屬和焊接接頭V型缺口沖擊韌性試驗數值見表2。實施例4，取大理石35份；螢石28份；鈦白粉3份；石英3份；云母5份；硅鐵5 份；鈦鐵8份；電解錳3份；金屬鎳6份；碳酸鈉1份；長石3份；鐵砂4份的粉料共104kg 混合均勻，將26. OOkg的鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機壓涂于H08GX低合金鋼焊芯上，焊條經24小時自然晾干，然后經烘干而成。其焊接工藝性能佳，尤其是具有優良的 全位置焊接工藝性，其熔敷金屬和焊接接頭V型缺口沖擊韌性試驗數值見表2。實施例5，取大理石37份；螢石27份；鈦白粉2份；石英2份；云母4份；硅鐵4 份；鈦鐵8份；電解錳5份；金屬鎳8份；碳酸鈉2份；長石3份；鐵砂4份的粉料共106kg 混合均勻，將26. 50kg的鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機壓涂于H08GX低合金鋼 焊芯上，焊條經24小時自然晾干，然后經烘干而成。其焊接工藝性能佳，尤其是具有優良的 全位置焊接工藝性，其熔敷金屬和焊接接頭V型缺口沖擊韌性試驗數值見表2。表2實施例熔敷金屬和焊接接頭沖擊韌性 注沖擊韌性中，括號內為三值的平均值。
權利要求
一種-70℃鐵素體型低溫鋼專用焊條，其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料先混合，然后加入粉原料總重量25％的鉀鈉水玻璃，攪拌均勻，壓涂于碳鋼焊芯上而成的低合金鋼焊條；所述的粉原料配比大理石35-38份；螢石27-29份；鈦白粉1-3份；石英1-3份；云母3-5份；硅鐵4-6份；鈦鐵7-9份；電解錳3-5份；金屬鎳粉6-8份；碳酸鈉1-3份；長石2-4份；鐵砂3-5份。
全文摘要
一種-70℃鐵素體型低溫鋼專用焊條，其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料經混合，所述的粉原料配比大理石35-38份；螢石27-29份；鈦白粉1-3份；石英1-3份；云母3-5份；硅鐵4-6份；鈦鐵7-9份；電解錳3-5份；金屬鎳粉6-8份；碳酸鈉1-3份；長石2-4份；鐵砂3-5份，并加入粉原料總重量25％的鉀鈉水玻璃，攪拌均勻，壓涂于碳鋼焊芯上而成的低合金鋼焊條。其焊縫金屬和焊接接頭具有優良且穩定的-70℃低溫沖擊性能，焊縫金屬-70℃的V型缺口沖擊功平均值為160J，焊接接頭70℃的V型缺口沖擊功平均值為110J，完全滿足工程所需。
文檔編號B23K35/365GK101879672SQ201010219428
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者李偉, 李 柱, 王士山, 王學東, 邊境, 陳波 申請人:中冶建筑研究總院有限公司;北京金威焊材有限公司