[發明專利]核電用碳鋼電焊條及其制備方法

有效

• 申請號: 201410007956.4
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103753050A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 鄭子行;李志提;翟泳;韓海艦;張志濤;文進
• 申請（專利權）人: 天津大橋龍興焊接材料有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/362;B23K35/40
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 鄭乘澄

技術領域

本發明涉及一種電焊條，特別涉及一種滿足ASME標準中E7015要求的主要用于焊接耐高溫持久強度要求的核電用碳鋼電焊條及其制備方法。

背景技術

國家核電站的建設是一項涉及國家經濟安全的重要戰略性部署，而國內建設用鋼板和焊接材料以前一直依賴進口，因此被少數公司壟斷，價格的持續上漲以及供貨期的不確定成為我國核電站建設的制約因素，因此核電用焊接材料的國產化凸顯的尤為重要。核電焊接材料的國產化，打破了國外焊接材料對該領域的壟斷，而且對加快我國核電站建設提供了有力的保證。

焊接材料是在進行焊接時，用電弧等熱源而熔化，形成具有所需性能的焊接金屬，使金屬達到聯結目的的材料。因此，焊接材料必須具有優良的焊接工藝性，焊接操作性好，焊接缺陷少，鑒于核電設備的重要性以及工作環境的苛刻性，焊接材料還應具備良好的力學性能。國外廠家同類核電焊接材料產品普遍存在重視力學性能而犧牲工藝性能的問題；國內其他廠家同類焊條施焊時存在電弧不夠穩定、焊接飛濺大、力學性能不能滿足耐高溫保持持久強度要求等弊病。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種核電用碳鋼電焊條及其制備方法，焊條在焊接時熔渣流動性好、電弧穩定、飛濺小、脫渣性優良、焊接煙塵小、熔渣覆蓋性好，焊縫成型美觀、焊縫光亮程度好、權全位置操作性好。焊條在高溫環境下40小時仍具有優良的抗拉強度、高溫屈服強度和低溫沖擊韌性。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種核電用碳鋼電焊條，由焊芯和裹覆于焊芯表面的藥皮組成，所述焊芯包括下列重量百分比含量的元素成分：

余量為Fe及微量雜質；

所述藥皮包括下列重量百分比含量的成分：

上述核電用碳鋼電焊條的制備方法，包括以下步驟：取藥皮藥粉各組分混合均勻，使用鉀鈉混合水玻璃作為粘結劑，加入量為藥皮總重量的18%-26％，攪拌均勻后，按規定的焊條外徑均勻涂在焊芯上，經磨削出夾持端和引弧端后，使用焊條烘干爐分低溫50-90℃、中溫90-150℃、高溫350-400℃三個階段進行烘干，即得到核電專用碳鋼焊條。

所述低溫50-90℃、中溫90-150℃、高溫350-400℃三個階段進行烘干的時間分別為1.5-2小時、1.5-2小時、1-2小時。

本發明的有益效果是：本發明的核電專用碳鋼焊條具有優良的焊接工藝性，電弧穩定，飛濺小，吹力適中，熔渣覆蓋性好，焊縫成形美觀，全位置操作性好。熔敷金屬化學成分、射線試驗、沖擊試驗均滿足核電的特殊要求，符合ASME標準中E7015的要求，焊接熔敷金屬在焊態下具有優良的力學性能，尤其是在615℃×40小時熱處理的狀態下，仍具有優良的抗拉強度（Rm)、屈服強度(Rp0.2)、延伸率、低溫沖擊以及360℃條件下優良的屈服強度(Rp0.2)，達到國外同類焊條的先進水平。

具體實施方式

本發明的核電用碳鋼電焊條，由焊芯和裹覆于焊芯表面的藥皮組成，所述焊芯包括下列重量百分比含量的元素成分：

余量為Fe及微量雜質；

所述藥皮包括下列重量百分比含量的成分：

上述核電用碳鋼電焊條的制備方法，包括以下步驟：取藥皮藥粉各組分混合均勻，使用鉀鈉混合水玻璃作為粘結劑，加入量為藥皮總重量的18%-26％，攪拌均勻后，按規定的焊條外徑均勻涂在焊芯上，經磨削出夾持端和引弧端后，使用焊條烘干爐分低溫50-90℃、中溫90-150℃、高溫350-400℃三個階段進行烘干，即得到核電專用碳鋼焊條。

所述低溫50-90℃、中溫90-150℃、高溫350-400℃三個階段進行烘干的時間分別為1.5-2小時、1.5-2小時、1-2小時。

CaCO₃是大理石的主要組成成分，在電弧熱的作用下，分解成CaO和CO₂氣體，起到造渣和造氣的作用，能夠起到穩定電弧和改善脫渣的作用，但CaCO₃太多會粗化熔滴，所以本發明將大理石控制在30-40％。