[發(fā)明專利]一種具有良好低溫沖擊韌性的低氫焊條

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210352359.6
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102825399A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯來昌;王力;唐艷麗
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市永昌焊絲有限公司
• 主分類號: B23K35/365
• 分類號: B23K35/365;B23K35/30
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有良好低溫沖擊韌性的低氫焊條。

背景技術(shù)

在實際生產(chǎn)中，尤其是在能源、石油、各類液化氣體儲存運輸、管道建設(shè)等行業(yè)中，由于環(huán)境條件限制，要求鋼材及焊縫組織有良好的低溫沖擊韌性，以避免在低溫環(huán)境中形成冷裂紋。焊縫冷裂紋的產(chǎn)生與焊接接頭局部地區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變和氫的分布有關(guān)。因此，為避免裂紋的產(chǎn)生，要求焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的同時，對焊縫中氫含量也提出了較高的要求。

低氫型碳鋼焊條熔敷金屬中氫含量的降低，主要依靠焊條藥皮中螢石的脫氫反應(yīng)或螢石與石英、水玻璃等的聯(lián)合脫氫反應(yīng)。因此，控制焊條藥皮中的螢石含量及形態(tài)對低氫焊條低溫沖擊韌性有決定性作用。以往的低氫焊條都是通過提高螢石含量來達(dá)到降低氫含量的目的，但是，螢石含量過大會導(dǎo)致焊條電弧不穩(wěn)定和熔渣覆蓋不均，這直接導(dǎo)致焊條工藝性能變差、對熔池金屬保護不足，并最終產(chǎn)生焊接缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供一種具有良好低溫沖擊韌性的低氫焊條。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的一種具有良好低溫沖擊韌性的低氫焊條，所述焊條使用符合GB/T3429-2002要求的低碳鋼H08A焊芯，特征在于焊條藥皮中各組分的質(zhì)量百分比為：大理石35-45％、螢石15-18％、硅微粉4-8％、錳鐵4-8％、硅鐵5-8％、鈦鐵8-11％、金紅石3-6％、云母1-3％，鐵粉6-10％、鎂粉0.5-1.5％；

所述螢石為CaF₂≥95％，SiO₂≤4.5％，S≤0.020％，P≤0.030％，100％過目數(shù)顆粒度為100目(即顆粒度≤100目)的螢石。

優(yōu)選的，焊條的藥皮中各組分的質(zhì)量成分含量以及顆粒度要求為：大理石：CaCO₃≥95％，S≤0.020％，P≤0.010％，100％過目數(shù)顆粒度為60目；硅微粉：SiO₂≥98％，Al₂O₃≤1.0％，S≤0.010％，P≤0.015％，100％過目數(shù)顆粒度為250目；錳鐵：Mn：78～85％，C≤1.5％，S≤0.020％，P≤0.020％，100％過目數(shù)顆粒度為60目；硅鐵：Si：43.5～46％，Mn≤0.7％，S≤0.02％，P≤0.040％，100％過目數(shù)顆粒度為40目；鈦鐵：Ti：25～35％，S≤0.020％，P≤0.050％，100％過目數(shù)顆粒度為60目；金紅石：TiO₂≥95.0％，S≤0.012％，P≤0.020％，100％過目數(shù)顆粒度為80目；云母：SiO₂：38～43％，Al₂O₃：24～29％，K₂O：9～12％，100％過目數(shù)顆粒度為40目；鐵粉：Fe≥98％，S≤0.020％，P≤0.020％，100％過目數(shù)顆粒度為28目；鎂粉：Mg≥98.5％，F(xiàn)e≤0.20％，100％過目數(shù)顆粒度為80目。

焊條藥皮中螢石的主要成分為CaF₂，焊接過程中，低氫焊條中CaF₂會與熔池中H或H₂O產(chǎn)生脫氫反應(yīng)生成HF逸出金屬，進而保證了焊縫金屬的低氫和低溫沖擊韌性。因此，相同藥粉比例下，螢石藥粉的均勻度對低氫焊條焊接過程中的脫氫反應(yīng)的進行有較大的影響。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焊條藥皮中螢石的顆粒度降至100％過100目時，螢石顆粒度的細(xì)化會使得熔滴及熔池金屬中的脫氫反應(yīng)進行的更充分，熔敷金屬中擴散氫含量的降低也會使得熔敷金屬低溫沖擊性有較大提高。

本發(fā)明焊條的制備采用常規(guī)焊條生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：在所述焊條藥皮配方的范圍內(nèi)，通過控制螢石的添加量以及控制螢石顆粒度100％過100目，能夠最終達(dá)到有效提高低氫焊條低溫沖擊韌性的目的，使得到的低氫焊條在擁有較好焊接工藝性能的同時，焊縫組織低溫脆性明顯降低，為解決低氫焊條焊縫金屬抗低溫脆性提供了一種新的方案。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限定本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

一種低氫焊條，以H08A盤條作為焊芯原料，焊條藥皮中各組分的質(zhì)量百分比為：

大理石40％、螢石16％、硅微粉6％、錳鐵6％、硅鐵7％、鈦鐵9％、金紅石5％、云母2％，鐵粉8％、鎂粉1％。所述螢石藥粉顆粒度為100％過100目。