[發明專利]一種用于Ni鋼焊接的電焊條

無效

• 申請號: 201410076297.X
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103862201A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 聶建航;王青云;亢天佑;劉宏
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23K35/365
• 分類號: B23K35/365
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

技術領域

本發明涉及屬于焊接材料技術領域，尤其是涉及一種用于Ni鋼焊接的電焊條。

背景技術

已知的，3.5%Ni鋼板在石油化工、煤化工等領域用量較大，但其使用條件苛刻，對與其相配套的焊條要求也較高。但這類焊條普遍存在低溫沖擊韌性較低問題，給承壓設備的施工建造帶來很多麻煩。目前國內外與低溫鋼焊條相關的專利并不多，檢索到的專利有：（1）一種﹣70℃鐵素體型低溫鋼專用焊條（公開號：CN101879672A）。此專利提出的焊條主要適用于﹣70℃低溫鋼的焊接，不適合3.5%Ni鋼﹣101℃焊接。與本發明專利應用的領域差別較大。

發明內容

本發明的目的是公開一種具有高韌性、全位置焊、配3.5%Ni鋼板用低溫鋼焊條，在620℃×1h熱處理后，熔敷金屬具有室溫抗拉強度為550～590MPa，良好的低溫沖擊韌性，-101℃的V型沖擊功平均值達到130J以上，焊條的焊接工藝性也較優良，而且成本較低，具有較大的市場推廣前景和較好的經濟效益。

為了實現所述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于Ni鋼焊接的電焊條，該耐熱鋼焊條包括H08E焊芯和藥皮，所述藥皮中含有成分重量百分比構成如下：大理石：20～30%、螢石：13～30%、金紅石：3～5%、鐵粉：8～12%、純堿：1～2%、硅鐵：2～4%、錳鐵：2～4%、金屬鎳：5～7%、鈦鐵：1～3%、硅微粉：1～3%、金云母：1～3%、鋯英砂：1～2%、純鈉水玻璃：17～21%。

本發明所述純鈉水玻璃的模數為3.2，波美度在20℃時為43～48Be。

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下有益效果：

本發明專利采用CaO-CaF₂-SiO₂-TiO₂堿性渣系，以藥皮方式過渡合金元素，焊縫金屬為3.5Ni合金系，焊芯采用低S、P的H08E焊芯，藥皮以碳酸鹽、氟化物、脫氧劑、粘結劑及合金為主，同時添加少量的硅酸鹽與改善壓涂性的物質。各組分在藥皮中的主要作用如下：

大理石：主要作用是造渣、造氣、穩弧、降氫，提高熔渣堿度，增大熔渣表面張力和界面張力。大理石加入量少于20%時，對熔敷金屬保護不充分，穩弧性也較差；加入量大于30%時，會降低焊接速度，鐵水變黏，易使焊縫內產生氣孔。

螢石：主要作用是造渣。適量的添加可調整熔渣的熔點和黏度，增加其流動性，以達到活化熔池、改善脫渣和除氫的目的。螢石加入量低于13%時，鐵水較黏，熔敷金屬的擴散氫含量偏高；加入量大于30%時，電弧穩定性變差。

金紅石：主要作用是造渣，改善熔渣流動性，還能起到穩弧作用。加入量過少，效果不明顯；加入量過多，影響力學性能，本發明加入量3～5%。

硅微粉：主要作用是造渣，細化熔滴，調整熔渣的黏度和增加渣的活潑性。經試驗合適的范圍是1～3%。

金云母：主要作用改善壓涂性，同時還能穩定電弧，增加藥皮的透氣性。金云母加入量大于3%時，熔敷金屬的擴散氫含量偏高；加入量低于1%時，焊條的壓涂性變差。

錳鐵：起到脫硫脫氧作用，同時也向焊縫中過渡Mn元素，提高焊縫強度。根據熔敷金屬成分要求，加入量2～4%。

硅鐵：起到脫氧作用，能加速焊條熔化，脫氧產物參與造渣，提高熔渣的流動性，同時也向焊縫中過渡Si元素。加入量大于4%時，焊縫中的Si元素偏高，焊縫的沖擊韌性變差；加入量低于2%時，焊縫脫氧不充分，渣的流動性也變差。

鈦鐵：主要起到脫氧的作用。同時在焊接時具有防止晶粒粗大，細化晶粒的作用。鈦鐵的加入量大于3%時，焊條的制造成本提高，但對繼續改善焊條的焊接工藝性和焊縫金屬的力學性能，并沒有明顯的作用；加入量低于1%時，對焊縫金屬的晶粒細化作用不明顯，焊縫金屬的力學性能變差。

鐵粉：主要作用是提高熔敷效率，加入量低于8%效果不明顯，經試驗本發明合適范圍是8～12%。

金屬鎳：主要作用是過渡合金元素。根據熔敷金屬成分要求，加入量5～7%。

純堿：增加藥皮的滑潤性，使藥粉不易快干，同時也有一定穩弧的作用。純堿加入量大于2%時，焊條容易吸潮；加入量低于1%時，改善壓涂性的作用不明顯。

鋯英砂：主要是造渣劑，并與其它粉料配合使用可改善脫渣性。鋯英砂含量低于1%時，熔渣脫渣性不好；鋯英砂含量過高時，增加焊條成本。本發明加入量1～2%。