[其他]超低氫型焊條

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000002782
• 申請日: 1987-04-16
• 公開（公告）號: CN87102782B
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫永令;劉渭庭;梁東圖;尹愛媚;趙玉華
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 成光祜

本發(fā)明為超低氫型電焊條。主要適用于低碳鋼、低合金鋼重要結(jié)構(gòu)和厚壁壓力容器的焊接等。其主要特征是焊條藥皮成分在ＣａＯ－ＣａＦ₂－ＴｉＯ₂渣系的基礎(chǔ)上，加入了Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＢａＯ、Ｎａ3ＡｌＦ₆和ＣＭＣ，獲得超低氫的效果。焊縫金屬擴(kuò)散氫含量可低于１毫升／１００克（甘油法測定），其裂紋擴(kuò)張臨界應(yīng)力比現(xiàn)有低氫焊條提高近一倍，具有優(yōu)異的抗裂性能。本發(fā)明焊接工藝性能良好，飛濺小，脫渣率１００％，可進(jìn)行全位置焊接。

本發(fā)明屬于焊接材料。主要適用于低碳鋼、低合金鋼等重要結(jié)構(gòu)和厚壁壓力容器的焊接。

在低碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼重要結(jié)構(gòu)和厚壁壓力容器的手工焊中，氫是引起或誘發(fā)焊接裂紋的主要因素之一。焊縫金屬中擴(kuò)散氫含量的多少，對焊接裂紋的形成起著決定性的作用。降低氫含量，使氫含量達(dá)到不產(chǎn)生裂紋的“安全”范圍內(nèi)，則焊接裂紋就可避免。如對橫向裂紋敏感的2.25%Cr-1%Mo鋼，只有當(dāng)焊縫金屬中擴(kuò)散氫含量〔H〕低于3.3毫升/100克（真空熱抽取法測定）時，裂紋才不會產(chǎn)生（《溶接學(xué)會志》1980，№10）;當(dāng)焊縫金屬中擴(kuò)散氫含量〔H〕≤1.5毫升/100克（本說明書中，凡未加注明的均為甘油法測氫）時，該鋼甚至不預(yù)熱，亦可避免裂紋產(chǎn)生（《壓力技術(shù)》1979，№01）。所以，使用擴(kuò)散氫含量〔H〕＜1毫升/100克的超低氫型焊接材料時，即使不進(jìn)行預(yù)熱及中間退火，也不會產(chǎn)生裂紋。

焊縫金屬中氫含量的降低還可以大大降低低合金鋼焊接時的預(yù)熱溫度，甚至可以不預(yù)熱，從而大大改善了勞動條件。

目前，國內(nèi)外用于焊接低碳鋼、低合金鋼的低氫型堿性焊條，其焊縫金屬的擴(kuò)散氫含量〔H〕都在2毫升/100克以上，個別焊條的〔H〕≤2毫升/100克。日本專利昭58-209499介紹了一種低氫型電焊條。其藥皮的主要成分為CaCO₃、CaF₂、TiO₂、SiO₂和鐵粉等，但未談及焊縫金屬中擴(kuò)散氫的含量。昭59-153596提供了一種超低氫型電焊條，藥皮的主要成分與昭58-209499相似，它雖然也是外涂藥粉焊條，但其焊芯是管狀焊絲，管狀焊絲內(nèi)的焊劑先經(jīng)1000℃高溫處理，焊劑水分含量極低，容易達(dá)到超低氫效果。但該管狀焊絲藥皮焊條與實心焊芯藥皮焊條是兩種不同類型的焊條。

本發(fā)明的目的在于提供一種使焊縫金屬的擴(kuò)散氫含量水銀法測定（IIW-ISO3690）〔H〕≤3毫升/100克或甘油法測定（GB3965-83）〔H〕≤1毫升/100克的超低氫型焊條。采用本發(fā)明焊條施焊所得焊縫金屬，不僅擴(kuò)散氫含量低，而且具有較高的力學(xué)性能和優(yōu)異的抗裂性能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下解決方案：

（1）采用CaO-CaF₂-TiO₂渣系。CaCO₃、TiO₂在電弧區(qū)域里分解出氧，氧和氫化合，降低了氣相中氫的分壓;CaF₂與SiO₂反應(yīng)形成SiF₄，SiF₄和氣相中的原子氫和水蒸汽發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到去氫效果。

（2）通過加入Na₂O、K₂O、BaO、Na₃AlF₆和CMC，使焊縫金屬擴(kuò)散氫含量進(jìn)一步降低，獲得超低氫的效果。

為了改進(jìn)渣系的物理性能和電弧穩(wěn)定性，還加入適量的鐵粉。