[其他]超低氢型焊条

说明书

本发明为超低氢型电焊条。主要适用于低碳钢、低合金钢重要结构和厚壁压力容器的焊接等。其主要特征是焊条药皮成分在ＣａＯ－ＣａＦ₂－ＴｉＯ₂渣系的基础上，加入了Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＢａＯ、Ｎａ3ＡｌＦ₆和ＣＭＣ，获得超低氢的效果。焊缝金属扩散氢含量可低于１毫升／１００克（甘油法测定），其裂纹扩张临界应力比现有低氢焊条提高近一倍，具有优异的抗裂性能。本发明焊接工艺性能良好，飞溅小，脱渣率１００％，可进行全位置焊接。

本发明属于焊接材料。主要适用于低碳钢、低合金钢等重要结构和厚壁压力容器的焊接。

在低碳钢和低合金高强度钢重要结构和厚壁压力容器的手工焊中，氢是引起或诱发焊接裂纹的主要因素之一。焊缝金属中扩散氢含量的多少，对焊接裂纹的形成起着决定性的作用。降低氢含量，使氢含量达到不产生裂纹的“安全”范围内，则焊接裂纹就可避免。如对横向裂纹敏感的2.25%Cr-1%Mo钢，只有当焊缝金属中扩散氢含量〔H〕低于3.3毫升/100克（真空热抽取法测定）时，裂纹才不会产生（《溶接学会志》1980，№10）;当焊缝金属中扩散氢含量〔H〕≤1.5毫升/100克（本说明书中，凡未加注明的均为甘油法测氢）时，该钢甚至不预热，亦可避免裂纹产生（《压力技术》1979，№01）。所以，使用扩散氢含量〔H〕＜1毫升/100克的超低氢型焊接材料时，即使不进行预热及中间退火，也不会产生裂纹。

焊缝金属中氢含量的降低还可以大大降低低合金钢焊接时的预热温度，甚至可以不预热，从而大大改善了劳动条件。

目前，国内外用于焊接低碳钢、低合金钢的低氢型碱性焊条，其焊缝金属的扩散氢含量〔H〕都在2毫升/100克以上，个别焊条的〔H〕≤2毫升/100克。日本专利昭58-209499介绍了一种低氢型电焊条。其药皮的主要成分为CaCO₃、CaF₂、TiO₂、SiO₂和铁粉等，但未谈及焊缝金属中扩散氢的含量。昭59-153596提供了一种超低氢型电焊条，药皮的主要成分与昭58-209499相似，它虽然也是外涂药粉焊条，但其焊芯是管状焊丝，管状焊丝内的焊剂先经1000℃高温处理，焊剂水分含量极低，容易达到超低氢效果。但该管状焊丝药皮焊条与实心焊芯药皮焊条是两种不同类型的焊条。

本发明的目的在于提供一种使焊缝金属的扩散氢含量水银法测定（IIW-ISO3690）〔H〕≤3毫升/100克或甘油法测定（GB3965-83）〔H〕≤1毫升/100克的超低氢型焊条。采用本发明焊条施焊所得焊缝金属，不仅扩散氢含量低，而且具有较高的力学性能和优异的抗裂性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下解决方案：

（1）采用CaO-CaF₂-TiO₂渣系。CaCO₃、TiO₂在电弧区域里分解出氧，氧和氢化合，降低了气相中氢的分压;CaF₂与SiO₂反应形成SiF₄，SiF₄和气相中的原子氢和水蒸汽发生反应，达到去氢效果。

（2）通过加入Na₂O、K₂O、BaO、Na₃AlF₆和CMC，使焊缝金属扩散氢含量进一步降低，获得超低氢的效果。

为了改进渣系的物理性能和电弧稳定性，还加入适量的铁粉。