[發(fā)明專利]用于X80管線鋼焊接的高韌性自保護藥芯焊絲

有效

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• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103612033A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 鄭子行;崔偉;柳江;董風鳴;楊新祿;張珊珊;韓世明
• 申請（專利權）人: 天津大橋金屬焊絲有限公司
• 主分類號: B23K35/368
• 分類號: B23K35/368
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于金屬焊接的藥芯焊絲，尤其是一種用于X50管線鋼焊接的高韌性自保護藥芯焊絲。

背景技術

管道輸油（氣）顯示出的安全、可靠、經(jīng)濟和不間斷的特點是其他方式無法比擬的。隨著長距離、大管徑、高壓輸送方式和極地、海洋、有氣輸送管線的建設和使用，對管線鋼尤其管線管的要求也越來越嚴格。為了確保輸送管線建設的經(jīng)濟型、運行的安全性和可靠性，不僅要求管線鋼本身具有優(yōu)良的韌性，而且也要求焊接材料具有優(yōu)良的韌性。由于焊接過程本身固有的特點，往往使得管線管焊接接頭的韌性比管線鋼的韌性更難控制，這成為輸送管線的薄弱環(huán)節(jié)，最大限度的控制和提高接頭的低溫韌性是管道工作者需要迫切解決的問題之一。自保護藥芯焊絲其主要特點是焊接時無需任何保護氣體，使用方便、效率高（自保護藥芯焊絲的熔敷效率比焊條高2～4倍），尤其適合戶外現(xiàn)場焊接。由于中國地形比較復雜，自保護藥芯焊絲操縱起來比較輕易，所以在我國重點工程“西氣東輸”及大量的支線管網(wǎng)建設中大量應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適合管線立向下焊、在低溫狀態(tài)仍保證優(yōu)良韌性的用于X80管線鋼焊接的高韌性自保護藥芯焊絲。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種用于X80管線鋼焊接的高韌性自保護藥芯焊絲，包括低碳鋼帶的焊絲外皮和藥芯，所述藥芯藥粉配方按照質(zhì)量百分比由氟化物45%-60%、非稀土氧化物10%-20%、碳酸鹽1%-8%、鋁粉0.5%-2%、鋁鎂合金9%-18%、金屬錳8%-11%、金屬鎳2%-6%、稀土氟化物2%-6%組成。

所述藥芯藥粉粒度控制在60-180目。

所述氟化物為氟化鋇、氟化鈣和氟化鋁中的一種或幾種組合。

所述碳酸鹽為碳酸鈣和碳酸鎂中的一種或兩種組合。

所述非稀土氧化物為三氧化二鋁和三氧化二鐵中的一種或兩種組合。

所述稀土氟化物為氟化鈰和氧化鑭中的一種或兩種組合。

本發(fā)明的有益效果是：適合管線立向下焊，焊接工藝性好，其熔敷金屬具有良好的機械性能，特別是在低溫狀態(tài)時仍可保證優(yōu)良的韌性指標，焊絲熔敷金屬-40℃V型缺口沖擊吸收功達到150J以上，滿足對焊縫韌性要求。

具體實施方式

本發(fā)明的用于X80管線鋼焊接的高韌性自保護藥芯焊絲，包括低碳鋼帶的焊絲外皮和藥芯，所述藥芯藥粉配方按照質(zhì)量百分比由氟化物45%-60%、氧化物10%-20%、碳酸鹽1%-8%、鋁粉0.5%-2%、鋁鎂合金9%-18%、金屬錳2%-5%、金屬鎳8%-11%、稀土氟化物2%-6%組成。

所述藥芯藥粉粒度控制在60-180目。

所述氟化物為氟化鋇、氟化鈣和氟化鋁中的一種或幾種組合。

所述碳酸鹽為碳酸鈣和碳酸鎂中的一種或兩種組合。

所述非稀土氧化物為三氧化二鋁和三氧化二鐵中的一種或兩種組合。

所述稀土氟化物為氟化鈰和氟化鑭中的一種或兩種組合。

氟化物是本發(fā)明藥芯的主要成分。氟化鋇的加入主要是因為氟化鋇支持短渣，有效的防止立向下焊接時熔渣下墜，有利于改善焊絲的全位置焊接適應性，另外氟化鋇支持短電弧操作電弧電壓壓低，減少了自保護藥芯焊絲焊接時空氣的侵入對熔滴的危害。氟化鈣具有強烈的稀渣作用，含量太低稀渣能力下降，含量過高焊絲焊接電弧穩(wěn)定性下降。氟化鋁主要作用是脫氫脫氧。氟化物的總加入量低于45%時，造氣、造渣不足，容易產(chǎn)生氣孔和熔渣覆蓋不全現(xiàn)象，但當總量超過60%時電弧穩(wěn)定性變差且熔渣粘度偏低不利于全位置焊接，因此氟化物的加入量應控制在45%-60%。

碳酸鹽也是本發(fā)明的主要成分，其主要作用是穩(wěn)弧、造渣、造氣，其含量影響到自保護藥芯焊絲的焊接工藝性，如含量過低，影響電弧吹力是熔渣下墜對立向下焊接不利。如含量過高，造成焊接飛濺較大，惡化操作環(huán)境。因此碳酸鹽加入量應控制在2%-8%。

氧化物在本發(fā)明中主要起造渣、調(diào)節(jié)熔渣熔點、黏度和表面張力的作用，可改善焊縫成型、脫渣性及全位置焊接的適應性。氧化物含量過低起不到上述的有益作用。過高時要新的熔點明顯升高，焊接飛濺量增大且熔渣粘度過大容易出現(xiàn)氣孔等缺陷，因此氧化物的含量應控制在10%-20%之間。