[發明專利]一種高鉬低合金的核級設備用焊條及其制備方法

在審

• 申請號: 202111496309.0
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114310032A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 朱宇霆;張克靜;劉春桃;蔣勇
• 申請（專利權）人: 四川大西洋焊接材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 潘行

本申請涉及焊接材料領域，尤其涉及一種高鉬低合金的核級設備用焊條及其制備方法。所述焊條包括焊芯盤條和藥皮，所述藥皮裹覆于所述焊芯表面；所述藥皮的化學組分包括：藥粉和水玻璃，所述藥粉和所述水玻璃的質量比為10∶2.1?2.3；以重量份數計，所述藥粉的化學組分包括：鉬鐵：2.0?2.4份、碳酸鹽：40?46份、氟化物：16?20份、金紅石：4?7.5份、二氧化硅：6?8份、電解錳：3?6份、硅鐵：4?7份、鎳粉：2.4?2.6份、鐵粉：8?12份、純堿：0.6?0.8份、海藻酸鈉：0.6?0.8份和石墨：0.1?0.2份。在高鉬合金條件下，制得的焊接頭在同等抗拉強度和屈服強度下，低溫沖擊韌性優良，?20℃低溫沖擊功的均值可達150J，且焊接時電弧穩定，飛濺小，脫渣好，成型美觀，全位置操作性能好。

技術領域

本申請涉及焊接材料領域，尤其涉及一種高鉬低合金的核級設備用焊條及其制備方法。

背景技術

低合金鋼焊材主要用于核級主設備容器殼體的焊接，母材以16MND5鋼和18MND5鋼為主，對于焊縫強度和低溫沖擊韌性要求都很高。我國核級低合金鋼焊材有一定的研制基礎，但在焊接工藝性能和穩定上與進口焊材仍有較大差距。

在三代核電站中，低合金鋼等關鍵部位的母材都是采用16MND5或SA-508Gr.3C1.1。16MND5采用的標準為RCC-M，而SA-508Gr.3Cl.1為ASME標準。兩種鋼材都具有強度高、韌性好、可加工性及焊接性能優良、抗中子輻照性能優異等特點，主要用于反應堆壓力容器頂蓋、筒體、法蘭和封頭等。

目前，國內核電核島主設備的母材都實現了國產化，但關鍵接頭的焊接主要還是采取以進口焊材為主，因此，開發出一種核級低合金鋼焊材。

發明內容

本申請提供了一種高鉬低合金的核級設備用焊條及其制備方法，以解決現有焊條制得的焊接頭抗沖擊性能低的技術問題。

第一方面，本申請提供了一種一種高鉬低合金的核級設備用焊條，所述焊條包括焊芯盤條和藥皮，所述藥皮裹覆于所述焊芯表面；所述藥皮的化學組分包括：藥粉和水玻璃，所述藥粉和所述水玻璃的質量比為10∶2.1-2.3；以重量份數計，所述藥粉的化學組分包括：鉬鐵：2.0-2.4份、碳酸鹽：40-46份、氟化物：16-20份、金紅石：4-7.5份、二氧化硅：6-8份、電解錳：3-6份、硅鐵：4-7份、鎳粉：2.4-2.6份、鐵粉：8-12份、純堿：0.6-0.8份、海藻酸鈉：0.6-0.8份和石墨：0.1-0.2份。

可選的，以質量分數計，所述焊芯盤條的組分包括：C≤0.10、Mn：0.30-0.55％、Si≤0.08％、S≤0.0045％、P≤0.008％、Ni≤0.30％、Cr≤0.10％、Cu≤0.20％、As≤0.007％、Al≤0.030％，余量為Fe及不可避免的雜質。

可選的，以質量分數計，所述碳酸鹽的組分包括：CaCO₃≥96％、S≤0.03％、P≤0.03％，所述碳酸鹽的粒度滿足以下要求：所述碳酸鹽均過30目篩，過40目篩的所述碳酸鹽的質量分數≥97％，且過70目篩的所述碳酸鹽的質量分數≤70％。

可選的，以質量分數計，所述氟化物的組分包括：CaF₂≥96％、SiO₂≤3.0％、C≤0.08％、S≤0.03％、P≤0.03％，所述氟化物的粒度滿足以下要求：所述氟化物均過30目篩，過40目篩的所述氟化物的質量分數≥97％，過170目篩的所述氟化物的質量分數≤70％。

可選的，以質量分數計，所述金紅石的組分包括：TiO₂≥96％、S≤0.03％、P≤0.03％，所述金紅石的粒度滿足以下要求：所述金紅石均過40目篩，過160目篩的所述金紅石的質量分數≤30％。