[發(fā)明專利]具有無縫焊芯的高錳奧氏體低溫鋼用電焊條及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910877603.2
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110682027B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉凡;亢天佑;王亞彬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 常曉虎

具有無縫焊芯的高錳奧氏體低溫鋼用電焊條及制備方法，按重量比稱取藥芯中各組分：金屬錳粉90~96%，石墨1~3%，碳酸鉀1~3%，鈦酸鉀0~2%，其余為還原鐵粉，先將碳酸鉀和鈦酸鉀高溫烘焙除去水分，與藥芯中的其他組分進(jìn)行混粉，保溫制得藥芯粉；稱取藥皮中各組分：大理石27~33%，碳酸鋇4~11%，螢石20~24%，金紅石1~3%，氧化鋁3~7%，石英1~3%，脫水云母1~3%，CMC 1~2%，45#硅鐵7~12%，金屬鎳粉3~8%，金屬鉻粉5~10%，金屬鉬粉3~8%，氮化鉻鐵0~1%，混合攪拌均勻，得干粉，再向干粉中加入純鈉水玻璃混合攪拌；將低碳鋼鋼帶表皮壓制成U型，添加藥芯粉制成藥芯焊絲毛坯，拉拔減徑制出無縫焊芯，并與藥皮制成電焊條；本發(fā)明制備的焊條電阻小、焊接工藝性好、電弧穩(wěn)定、易脫渣、無氣孔、耐吸潮、低溫韌性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有無縫焊芯的高錳奧氏體低溫鋼用電焊條及制備方法，適用于高錳奧氏體低溫鋼天然氣儲罐的焊接。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和各國對環(huán)保的重視，使得天然氣（LNG）需求量與日俱增，我國是能源消耗大國，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，能源領(lǐng)域的供求矛盾日益凸顯。為了推進(jìn)我國與相關(guān)國家的能源和礦產(chǎn)資源合作，保障國家能源安全和維護(hù)國內(nèi)船東利益，擴(kuò)大自建LNG船隊(duì)規(guī)模迫在眉睫。船用LNG儲罐低溫材料是LNG船建造的核心技術(shù)之一，傳統(tǒng)LNG儲罐建造材料有奧氏體不銹鋼、鎳基合金、鋁合金和9Ni鋼等，其中9Ni鋼應(yīng)用范圍最廣，但其價格高昂，LNG儲罐建造成本居高不下。高錳奧氏體低溫鋼低溫性能優(yōu)良、價格實(shí)惠，可以大大降低LNG儲罐建造成本，為此各國相繼展開了高錳奧氏體低溫鋼應(yīng)用的研制。

韓國浦項(xiàng)公司首先成功開發(fā)出用于LNG儲罐的新型高錳奧氏體低溫鋼，國內(nèi)舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司、南京鋼鐵股份公司也先后研制出低溫性能良好的高錳奧氏體鋼，與此同時，配套的高錳奧氏體低溫鋼焊接材料的研究也被各研究機(jī)構(gòu)提上日程，其中手工電焊條適合全位置焊接，在LNG儲罐建造中占有重要的地位。目前也有關(guān)于高錳鋼焊條的研究，但其采用的焊芯均為冶煉的合金鋼實(shí)心焊芯，電阻大，焊條在使用過程中易發(fā)紅、藥皮脫落，導(dǎo)致焊接工藝性較差而且焊條利用率低；或者使用的焊芯為低碳鋼焊芯，主要通過藥皮向焊縫中過渡合金，并且應(yīng)用于母材為錳含量為11wt%~14wt%的鑄鋼；針對上述情況，本發(fā)明提出一種具有無縫焊芯的高錳奧氏體低溫鋼用電焊條及制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題的不足，本發(fā)明提出一種具有無縫焊芯的高錳奧氏體低溫鋼用電焊條及制備方法，制備的焊條具有電阻小、全位置焊接工藝性良好、電弧穩(wěn)定、熔池清晰、易脫渣、無氣孔、熱裂紋敏感性低、耐吸潮、低溫韌性好的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足而采用的技術(shù)方案是：具有無縫焊芯的高錳奧氏體低溫鋼用電焊條，包括焊芯和藥皮，所述焊芯包括藥芯和表皮，所述藥芯占所述焊芯總重的34~35%，所述藥芯中的各組分按重量比包括：金屬錳粉90~96%，石墨1~3%，碳酸鉀1~3%，鈦酸鉀0~2%，其余為還原鐵粉；

所述藥皮中的各組分按重量比包括：大理石27~33%，碳酸鋇4~11%，螢石20~24%，金紅石1~3%，氧化鋁3~7%，石英1~3%，脫水云母1~3%，CMC 1~2%，45#硅鐵7~12%，金屬鎳粉3~8%，金屬鉻粉5~10%，金屬鉬粉3~8%，氮化鉻鐵0~1%。

作為優(yōu)選方案，所述表皮為低碳鋼鋼帶，所述低碳鋼鋼帶中包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分：0.1~0.4%的Mn，C≤0.10%，Si≤0.020，S≤0.010，P≤0.010，O≤0.005，N≤0.005。