[發明專利]一種X100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑

有效

• 申請號: 201210106622.3
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102672369A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 張敏;陳飛綢
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/362
• 分類號: B23K35/362
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，本發明涉及一種焊劑材料，特別涉及一種X100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，本發明還涉及該焊劑材料的制備方法。

背景技術

管線建設的發展趨勢是向長距離、高壓力、大口徑發展，使其強度要求越來越高；另外，由于從油氣產地到消費地往往長達數千公里，沿途地質條件復雜、氣候多變，對管線鋼韌性也提出越來越高的要求。目前X80級鋼板和配套焊絲已經開始在“西氣東輸”二線工程中使用，并取得了良好的效果。而更高強度級別的管線鋼X100也已經取得了階段性成果，2006年7月，鞍鋼成功研制開發X100管線鋼寬厚板；2007年8月，武鋼開發成功X100板卷；另外，南鋼、舞鋼等也在高鋼級管線鋼的研發方面取得了很大進展，并相繼研發成功X100管線鋼。但沒有與之相匹配的埋弧焊用焊接材料的研究，必須研究X100埋弧焊用焊接材料，以保證焊縫具有高強度、高韌性及焊接所要求的良好工藝性，尤其是高的低溫沖擊韌性。

發明內容

本發明的目的是提供一種X100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，為高級別管線鋼提供焊接材料，提高焊縫低溫沖擊韌性。

本發明所采用的技術方案是，一種X100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，按重量百分比由以下組分組成：23％～26％的CaF₂，13％～19％的MgO，4％～8％的CaO，28％～33％的Al₂O₃，2.5％～5％的MnO，1％～3％的SiFe，1％～2.5％的ZrO₂，余量為SiO₂，以上各組份的質量百分比總和為100％。

本發明的特點還在于，

SiO₂含量不高于各組份質量總和的15％。

本發明的有益效果是，與H03MnNi3MoTiB焊絲匹配使用，進行平板對接Y型坡口雙絲雙面焊接，焊接工藝性能優異，且所得熔敷金屬強度高，低溫沖擊韌性好，焊縫強度和韌性完全能與高強度管線鋼的母材匹配。

附圖說明

圖1是使用本發明實施例1制備出的焊劑進行焊接的焊縫的金相組織照片；

圖2是使用本發明實施例2制備出的焊劑進行焊接的焊縫的金相組織照片；

圖3是使用本發明實施例3制備出的焊劑進行焊接的焊縫的金相組織照片。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明提供一種X100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，按重量百分比由以下組分組成23％～26％的CaF₂，13％～19％的MgO，4％～8％的CaO，28％～33％的Al₂O₃，2.5％～5％的MnO，1％～3％的SiFe，1％～2.5％，余量為SiO₂，以上各組份的質量百分比總和為100％。

其中SiO₂通過各礦石粉攜帶加入，且其加入量不高于各組份質量總和的15％。

本發明的焊劑制備方法，按照以下步驟實施：

按照重量百分比用天平分別稱取23％～26％的CaF₂，13％～19％的MgO，4％～8％的CaO，28％～33％的Al₂O₃，2.5％～5％的MnO，1％～3％的SiFe，1％～2.5％，余量為SiO₂，以上各組份的質量百分比總和為100％。

將稱取好的各組份置于同一容器中進行混合，混合均勻后，按全部組分質量的18％～20％加入鉀鈉水玻璃作為粘結劑，鉀鈉水玻璃的鉀鈉比為2.6∶1，進行濕攪拌均勻成為半固態，然后在容器盆中來回搓動成粒，并通過10目的篩子，之后在室溫通風條件下放置4～6小時進行晾干，然后放入烘干爐中以200℃的溫度進行烘干，烘干后放入燒結爐中加熱到700℃～900℃進行燒結，燒結時間不小于2小時，然后通過10～50目的篩子過篩，便制成焊劑。

實施例1

按照重量百分比用天平分別稱取23％的CaF₂，13％的MgO，7％的CaO，33％的Al₂O₃，5％的MnO，3％的SiFe，1％的ZrO₂，余量為SiO₂，以上各組份的質量百分比總和為100％。