[發(fā)明專利]一種用于低溫鋼焊接的焊條及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310569099.2
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103624414A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李磊;韓海峰;劉玉雙;田海成;張亞平
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鐵錨焊接材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/24
• 分類號: B23K35/24;B23K35/40
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張秋越

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接領(lǐng)域，具體涉及一種用于低溫鋼焊接的焊條及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

根據(jù)我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，通常將船板鋼分為一般強(qiáng)度船體用鋼板和高強(qiáng)度船體用鋼板。高強(qiáng)度船體用鋼板，可按屈服點分為32Kg、36Kg、40Kg三個強(qiáng)度級別，和AH、DH、EH和FH四個質(zhì)量級別，其中常用的主要是AH、DH、EH三個級別。

隨著造船業(yè)的迅速發(fā)展，對船板等級的要求越來越高，F(xiàn)H級別高強(qiáng)度船體用鋼板的需求量也越來越大。該級別高強(qiáng)度船體用鋼板在要求高強(qiáng)度的同時，還要求具有良好的低溫沖擊韌性。

目前，國內(nèi)有許多鋼廠生產(chǎn)FH36鋼板，該船板通常采用TMCP生產(chǎn)工藝，在鋼板中添加Nb、Ti等微合金元素控制鋼的化學(xué)成分，使其達(dá)到一定的強(qiáng)化效果且不對鋼的組織產(chǎn)生不良影響，并且使鋼板具有較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度以及具有良好的焊接性能。因此，該鋼板對焊接材料的要求也極為嚴(yán)格，不僅要求焊縫金屬具有良好的強(qiáng)韌性匹配，同時要求有一定的低溫沖擊韌性，要求KV₂（-60℃）≥27J。在焊接材料的開發(fā)過程中，在滿足最低要求的基礎(chǔ)上，更要留有一定的低溫沖擊韌性裕量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于低溫鋼焊接的焊條及其制備方法，該低溫鋼優(yōu)選為FH36鋼板。

本發(fā)明提供的用于低溫鋼焊接的焊條，包括焊芯和藥皮，所述焊條的藥皮含有如下重量份數(shù)的組分：

大理石：30~40，螢石：18~25，長石：1~2，金紅石：6~8，硅鐵：4~6，電解錳：2~4，稀土硅鐵：0.5，純堿：1，鎳粉：6~8，鋯英砂：1~3，鐵粉：13.5~16.5。

優(yōu)選地，所述焊條的藥皮含有如下重量份數(shù)的組分：

大理石：30，螢石：25，長石：2，金紅石：?8，硅鐵：?5，電解錳：3，稀土硅鐵：0.5，純堿：1，鎳粉：7，鋯英砂：3，鐵粉：15.5。

優(yōu)選地，所述焊條的藥皮含有如下重量份數(shù)的組分：?

大理石：35，螢石：23，長石：1，金紅石：7，硅鐵：5，電解錳：4，稀土硅鐵：0.5，純堿：1，鎳粉：8，鋯英砂：2，鐵粉：13.5。

優(yōu)選地，所述低溫鋼為FH36鋼板。

優(yōu)選地，所述焊條的焊芯為焊接用鋼條。

本發(fā)明還提供上述焊條的制備方法，包括如下步驟：

1）按照所述量稱取藥皮各組分，混合均勻；

2）將步驟1）所得的混合物以鉀鈉水玻璃粘合；

3）將步驟2）所得的粘合物包覆在焊芯外，制成焊條。

優(yōu)選地，步驟2）中所述鉀鈉水玻璃的分子式為2K₂O·Na₂O·mSiO₂，其用量為：每100kg?步驟1）所得的混合物中加入16~18L鉀鈉水玻璃。

優(yōu)選地，所述焊芯為焊接用鋼條，焊芯直徑與焊條外徑之比為0.55~0.65:1。

優(yōu)選地，所述焊芯為焊接用鋼條H08GX。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案能夠達(dá)到以下的技術(shù)效果：

1、本發(fā)明焊條的熔敷金屬含有如下重量百分比的化學(xué)成分：C?≤0.12%、Si?≤0.80%、Mn≤1.25%、Ni?2.00~2.75%、S≤0.030%、P≤0.030%，其余為Fe，其具有高韌性KV₂（-60℃）≥27J。為了提高焊縫熔敷金屬的低溫沖擊韌性，本發(fā)明嚴(yán)格控制熔敷金屬中硫、磷、氧、氮等雜質(zhì)元素；同時，在藥皮中加入稀土元素，進(jìn)一步達(dá)到除硫、磷和細(xì)化晶粒的作用，從而進(jìn)一步提高熔敷金屬低溫沖擊韌性。

2、本發(fā)明的焊條為超低氫焊條，對熔敷金屬擴(kuò)散氫測定：[H]=2.1ml/100g(水銀法)。

3、本發(fā)明的焊條采用鉀鈉2：1的水玻璃進(jìn)行粘合，能采用交直流焊接設(shè)備進(jìn)行焊接。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

本研究渣系為CaCO₃-CaF₂-SiO₂-TiO₂渣系，并通過大量的試驗確定了各成分含量對工藝性能的影響。