[發明專利]一種含Ni低溫鋼配套的焊條

有效

• 申請號: 201410171103.4
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103921017A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 余細華;孔健
• 申請（專利權）人: 湖北船王特種焊材有限公司
• 主分類號: B23K35/365
• 分類號: B23K35/365
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 劉榮;周宗貴

技術領域

本發明涉及一種含Ni低溫鋼配套的焊條，屬于焊接材料領域。

背景技術

-100℃使用的3.5Ni低溫壓力容器用鋼(ASME牌號SA203E)在國外屬于常用鋼種，美、日及德國等早已用于-80℃及-101℃的容器，中國過去該鋼完全依靠進口。僅在1978年結合年產11.5萬噸乙烯工程由太原鋼鐵公司進行了3.5Ni鋼半工業性試驗。1984年在國家重大技術裝備科技攻關“煤氣化工程”項目中，確定了低溫3.5Ni鋼應用項目。1986年3.5Ni鋼的國產化又納入冶金部“七五”攻關項目，太原鋼鐵公司研制的3.5Ni鋼板厚度有16、24以及30mm三種，與進口鋼板如日本住友SLT3N28鋼相比，強度稍低，-100℃的沖擊功相差很大，-100℃的韌性儲備不足，且縱橫向差異大，未能大面積推廣應用。

3.5Ni鋼主要用于制作石油和空分制氧設備以及合成氨等容器設備，國內年需求量在3萬噸左右，最低使用溫度為-101℃。隨著石化行業的發展，我國對該鋼的需求越來越大，并且全部從美國、日本、歐洲進口。為了滿足國內用戶的需求及3.5Ni鋼國產化的需要，舞陽鋼鐵公司自2007年開始研發3.5Ni鋼板，研制的鋼板厚度范圍為10-100mm。目前能夠生產的該鋼板厚度規格主要有20mm、40mm、60mm和100mm。舞鋼生產的SA203E(3.5Ni鋼)-101℃低溫沖擊韌性可達150J，遠高于美國相關標準規定，可以替代進口用于國家重大項目建設。針對這種情況，研制各項性能指標達到或接近國外同類產品水平與進口3.5Ni鋼和國產3.5Ni鋼相匹配、價格便宜的焊接材料是非常必要的，對于改變SA203E(3.5Ni)鋼焊接材料完全依賴進口的現狀，規范國內3.5Ni鋼焊接材料的選擇使用，實現3.5Ni鋼焊接材料國產化以及推動民族焊材工業發展，推進3.5Ni鋼在我國石化行業的更廣泛應用，節約外匯，降低施工成本，具有重要的現實意義和顯著的經濟效益。

為了跟3.5Ni鋼配套，需要特制的低溫焊條。然而現有技術中與3.5Ni配套的焊條，往往有以下缺點：焊接電流過大時或立焊線能量較大時，容易造成焊縫金屬中先共析鐵素體增多及晶粒粗化，從而導致韌性下降的不良后果；焊縫金屬的硫含量較大，夾雜物得不到有力控制，導致低溫沖擊韌性降低；藥皮抗吸潮性較差；藥皮不易脫渣。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種3.5含Ni低溫鋼配套的焊條，具有飛濺小，熔池流動性好，熔渣覆蓋均勻，電弧聲音較柔和，焊縫成形美觀，脫渣容易等良好的焊接工藝特點；研制焊條的熔敷金屬擴散氫含量得到了有效的控制，熔敷金屬擴散氫含量為3.5ml/100g，達到超低氫焊條標準要求。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供了一種含Ni低溫鋼配套的焊條，該焊條的藥皮包括以下組分，各組分及各組分的質量百分比分別為：大理石40-50％，螢石18-25％，碳酸鋇2-5％，硅微粉2-5％，碳酸鋰0.5-1.0％，氟化稀土0.5-1.0％，硼砂0.5-1.0％，金屬錳2-5％，霧化硅鐵2-5％，稀土硅鐵2-4％，鈦鐵3-6％，鋁鎂合金0.5-1.0％，鎳粉9-11％，海藻酸鈉0.4-1.0％。

所述的稀土硅鐵采用國家標準GB/T4137-93的稀土硅鐵合金。

所述硅微粉的細度為300-400目。

所述的海藻酸鈉的細度為120-200目。

按上述配比混配成焊條外皮藥料，配加鉀鈉混合水玻璃經焊條壓涂機涂覆在H04E專用優質低碳低硫鋼焊芯，再經烘干機烘干定型制成直徑2.5mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm等各型規格的電焊條。所述的混合水玻璃鉀鈉比為3:7，模數為M3.3，波美度為40Be。所述的H04E焊芯要求C<0.03％，S<0.01％。

本發明基于其技術方案的有益效果是：

(1)本發明選用CaO-BaO-CaF₂-SiO₂組成的堿性低氫型渣系作為研制焊條的藥皮類型，并采取了限制焊縫金屬中擴散氫含量的有效措施，使其控制在5ml/100g(水銀法)以內的超低氫范圍，解決了3.5Ni鋼焊條的配方問題；