[發明專利]一種用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲

在審

• 申請號: 202110075043.6
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112894198A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王紅鴻;孟慶潤
• 申請（專利權）人: 浙江鴻途焊接科技有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲。其技術方案是：所述用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲由65～70wt％的鋼帶和30～35wt％的藥芯粉組成；所述鋼帶的化學組分是：C為0.10～0.20wt％，Si為0.01～0.05wt％，Mn為3～7wt％，Ni為3～8wt％，Cr為3～8wt％，P≤0.002wt％，S≤0.001wt％，余量為Fe和不可避免的雜質；所述藥芯粉的化學組分是：氟化鋇為38～42wt％，大理石為4～7wt％，鋁粉為5～8wt％，高碳鉻鐵為2～6wt％，電解錳為34～37wt％，余量為Fe。本發明制備成本低和合金成分體系簡單，能實現全位置焊接；所形成的焊縫金屬成型良好和低溫韌性優良，力學性能與超低溫高錳鋼相匹配，能滿足工作溫度為?196℃時所焊接LNG貯罐的強度和超低溫韌性的技術要求。

技術領域

本發明屬于自保護藥芯焊絲技術領域。具體涉及一種用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲。

背景技術

液化天然氣(LNG)等貯存運輸容器用鋼通常在-196℃進行低溫儲存，現階段商業用LNG貯罐的鋼為9Ni鋼，由于9％鎳含量的鋼板價格昂貴，在對LNG儲運關鍵材料用鋼要求安全性高的同時，亦要求降低建造成本，故實現減Ni化鋼板的開發成為Ni系低溫鋼的一個重要發展方向，為此國內外相繼開發出節鎳型低溫鋼。近年來，為降低LNG儲罐用鋼的生產成本以及對高價鎳元素的依賴度，高錳鋼(Mn含量為24～26wt％)因其低廉的價格和優異的塑韌性而備受矚目。相比目前常用鎳合金，超低溫高錳鋼焊接性更優，且成本價格僅相當于鎳合金鋼的70～80％，超低溫高錳鋼已成為替代9Ni鋼的首選材料，具有較大的市場前景。

超低溫高錳鋼在制造LNG等貯存運輸容器時，手工電弧焊是國內采用的主要的連接方法，占到總連接工藝的90％以上，故手工電弧焊技術已受到本領域技術人員的關注。《適用于超低溫高錳鋼的手工電弧焊接用低氫型焊條》(201910008172.6)專利技術，雖制得超低溫高錳鋼用手工電弧焊焊條。但是由于手工電弧焊完全人工操作，焊接生產效率低，勞動強度大，焊接質量很大程度上受工人的技術和操作手法控制。此外，焊條使用前要經過烘干等工序，增加了工作程序和生產成本。

為彌補手工電弧焊技術的缺陷，可采用自保護藥芯焊絲的高效焊接方法。自保護藥芯焊絲不僅能實現全位置焊接，在操作靈活性方面與電焊條相當，更為重要的是，其焊接生產效率是焊條的5～10倍，另外，不需要額外的保護氣體和焊劑，焊接設備簡單。然而，目前沒有技術能實現與超低溫高錳鋼相配套的自保護藥芯焊絲。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，目的是提供一種成本低和合金成分體系簡單的用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲的制備方法；制備的用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲所形成的焊縫金屬成型良好和低溫韌性優良，力學性能與超低溫高錳鋼相匹配；不僅能用于全位置焊接，焊接效率高，且能滿足工作溫度為-196℃時所焊接LNG貯罐的強度和超低溫韌性的技術要求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：所述用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲是由65～70wt％鋼帶與30～35wt％藥芯粉芯組成。

所述鋼帶的化學組分是：C為0.10～0.20wt％；Si為0.01～0.05wt％；Mn為3～7wt％；Ni為3～8wt％；Cr為3～8wt％；P≤0.002wt％；S≤0.001wt％；余量為Fe和不可避免的雜質。

所述藥芯粉的化學組分是：氟化鋇為38～42wt％；大理石為4～7wt％；鋁粉為5～8wt％；高碳鉻鐵為2～6wt％；電解錳為34～37wt％；余量為Fe。

所述用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲的制備方法是：將所述鋼帶軋制成U形管，再所述藥芯粉加入U形管中；然后合縫，拉絲減徑，收線，表面處理，層繞，制得用于超低溫高錳鋼的自保護藥芯焊絲。

所述氟化鋇的純度≥99％；氟化鋇的粒度為0.15～0.20mm。

所述大理石的純度≥99％；大理石的粒度≤0.3mm。