[發明專利]一種無預熱焊條及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210240880.0
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102794583A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 韓海峰;李磊;劉玉雙;田海成;張亞平;張偉;張志剛
• 申請（專利權）人: 武漢鐵錨焊接材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/365
• 分類號: B23K35/365;B23K35/40
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明涉及一種無預熱焊條及其制備方法和應用，尤其涉及一種用于低合金高強度鋼焊接配套無預熱焊條及其制備方法和應用。

背景技術

低合金高強度鋼具有良好的焊接性、優良的可成形性及較低的制造成本，因此被廣泛用于壓力容器、車輛、橋梁、建筑、工程機械、農業機械、紡織機械、海洋結構、船舶、電力、石油化工及航空航天等領域，已成為大型、重型焊接結構中最主要的結構材料之一。隨著鋼材合金元素含量、強度級別和焊接結構拘束度的提高，其淬硬傾向明顯提高，容易出現焊接冷裂紋，焊接冷裂紋已經成為低合金高強鋼焊接所面臨的主要問題。

生產中通常采用焊前預熱、焊后熱處理的方法來避免焊接裂紋的產生，在帶來生產工藝復雜、生產成本增加、生產效率低和工作環境惡化等一系列問題的同時，也會增大焊接熱影響區軟化傾向，在一些特殊的焊接結構中，很難實現預熱甚至不允許預熱，這大大限制了低合金高強度鋼的應用。若能實現低合金高強度鋼不預熱焊接，對簡化焊接工藝、提高焊接接頭性能、降低生產成本和改善工作環境將有重要的意義。

焊接冷裂紋與焊接材料的淬硬性、擴散氫含量、焊接結構拘束度有關，要減少焊接冷裂紋的發生，則要從這三個方面考慮。焊接結構拘束度與焊接材料關系不大，若要減少焊接冷裂紋則主要從降低焊接材料的淬硬性與擴散氫含量著手。如何降低擴散氫含量與降低焊接材料的淬硬性是本發明的主要內容。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于低合金高強度鋼焊接配套無預熱焊條及其制備方法和應用，所述低合金高強度鋼是指ReL（屈服強度）為590MPa，Akv（沖擊韌性）（-50℃）≥27?J的鋼。

本發明所述的無預熱焊條，包括焊芯和藥皮，其特征在于，所述藥皮含有

如下重量份數的組分：大理石：35~40%，碳酸鋇：2~5%，螢石：17~22%，氟化鋰：0.5~2.0%，硅微粉：2~5%，金紅石：4~6%，硅鐵：3~5%，錳鐵：2~4%，鉬鐵：2~4%，稀土硅鐵：1~2%，純堿：0.5~1%，鎂粉：1~2%，鈦鐵：2~4%,?鎳粉：8~10%，鐵粉：余量。

進一步的，所述藥皮的成分中大理石和碳酸鋇的重量份數之和與螢石和氟化鋰的重量份數之和的比為1.70~2.11:1，大理石和碳酸鋇的重量份數之和與硅微粉和金紅石的重量份數之和的比為4.44~5.25:1。

作為優選，所述藥皮含有如下重量份數的組分：大理石：35%，碳酸鋇：5%，螢石：19%，氟化鋰：1%，硅微粉：4%，金紅石：4%，硅鐵：3%，錳鐵：3%，鉬鐵：3%，稀土硅鐵：1.4%，純堿：0.8%，鎂粉：2%，鈦鐵：3%，鎳粉：9%，鐵粉：6.8%。

作為優選，所述藥皮含有如下重量份數的組分：大理石：38%，碳酸鋇：2%，螢石：20%，氟化鋰：1%，硅微粉：2%，金紅石：6%，硅鐵：3.7%，錳鐵：2%，鉬鐵：2%，稀土硅鐵：2%，純堿：0.5%，鎂粉：1%，鈦鐵：2%，鎳粉：8%，鐵粉：9.8%。

作為優選，所述藥皮含有如下重量份數的組分：37%，碳酸鋇：3%，螢石：23%，氟化鋰：0.5%，硅微粉：4%，金紅石：4%，硅鐵：3.5%，錳鐵：3%，鉬鐵：4%，稀土硅鐵：2%，純堿：0.8%，鎂粉：2%，鈦鐵：3%，鎳粉：9%，鐵粉：1.2%。

作為優選，所述藥皮含有如下重量份數的組分：大理石：40%，碳酸鋇：2%，螢石：22%，氟化鋰：1.5%，硅微粉：2%，金紅石：6%，硅鐵：3.8%，錳鐵：4%，鉬鐵：3%，稀土硅鐵：2%，純堿：0.7%，鎂粉：1%，鈦鐵：3%，鎳粉：9%，鐵粉：0。

進一步的，上述的無預熱焊條，其特征在于，所述焊條形成的熔敷金屬含有如下重量百分比的化學成分：C?0.03~0.06%、Si?0.20~0.40%、Mn?0.8~1.5%、Ni?2.5~3.5%、S≤0.010%、P≤0.015%、Ti?0.02~0.04%?、Mo?0.2~0.3%、稀土元素0.005~0.010%，其余為Fe。

作為優選，所述焊條形成的熔敷金屬化學組分的重量百分比份數為：C?0.04%、Si?0.30%、Mn?1.1%、Ni?3.1%、S?0.005%、P?0.010%、Ti?0.03%、Mo?0.25%、稀土元素0.008%，其余為鐵。

作為優選，所述稀土元素為鑭或鈰。

所述無預熱焊條的制備步驟為：

1）按照所述量稱取藥皮各組分，混合；

2）將步驟1）所得的混合組分以純鈉水玻璃粘合；