[发明专利]超低温高耐腐蚀性焊条

说明书

技术领域

本发明涉及焊接材料领域，特别是涉及一种超低温高耐腐蚀性焊条。

背景技术

近年来，随着全球范围液化天然气(liquefied naturalgas-LNG)消耗量的持续增长，对建造新LNG设施的需求也在不断增加。这些设施包括开采、运输、加工、储存及输送设备等。它们的服役温度、工作环境和力学状态不尽相同。在LNG设施的建造和安装工程中，不可避免地涉及到大量的管道系统，特别是在超低温下服役的奥氏体不锈钢管道系统的焊接。通常，这类不锈钢不但具有优良的耐腐蚀性，而且也有很好的超低温韧性，在非常低的工作温度下，能够有效地防止恶性脆性断裂事故的发生。这些管道系统的焊接接头无一例外地都有苛刻的超低温冲击韧性要求，还有应对各种环境的优良的耐腐蚀性能。因此迫切需要一种既具有优良的超低温冲击韧性，又能应对各种环境的优异的耐腐蚀性能的焊接材料。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种超低温高耐腐蚀性焊条，既具有优良的超低温冲击韧性，又能应对各种环境的优异的耐腐蚀性能。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超低温高耐腐蚀性焊条，由焊芯和药皮构成，药皮涂敷于焊芯外壁，所述药皮占焊条总重量的重量系数为0.4-0.5，以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，所述焊芯由如下组分组成：

C：0.006～0.010％；

Si：0.08～0.20％；

Mn：1.40～1.85％；

Cr：18.0～21.5％；

Ni：12.0～14.0％；

Mo：1.0～3.0％；

P：0.008～0.015％；

S：0.008～0.015％；

Fe：余量。

以药皮总重量为基准，按重量百分比计，所述药皮由如下组分组成：

金红石：20～35％；

钛白粉：1～5％；

钾长石：2～10％；

云母：8～15％；

碳酸钙：5～10％；

碳酸钡：3～10％；

氟化钙：3～8％；

氟化钠：2～8％；

电解锰：1～4％；

金属铬：5～10％；

金属镍：1～4％；

钼铁：2～6％。

作为本发明的进一步改进，以药皮总重量为基准，按重量百分比计，所述药皮由如下组分组成：

金红石：25～32％；

钛白粉：1～5％；

钾长石：4～8％；

云母：8～13％；

碳酸钙：5～10％；

碳酸钡：3～8％；

氟化钙：4～8％；

氟化钠：3～7％；

电解锰：2～4％；

金属铬：5～8％；

金属镍：1～4％；

钼铁：2～6％。

具体分析本发明中药皮各组分在焊条中各自发挥的性能如下：

金红石的氧化性比较弱，热脱渣性好，电弧稳定，熔池平静，使金属以细雾状过渡，可使焊缝成型美观，熔渣覆盖完全，抗气孔性能好；

钛白粉的主要作用是稳弧，使熔池平静，少飞溅，良好的导电性，使操作方便，可形成短渣，对于立、仰焊有显著效果，能产生活泼的熔渣，均匀覆盖在焊缝上保护焊缝，脱渣容易，结晶速度快，使焊波细致；

钾长石的主要作用是稳弧、造渣，适量有利于脱渣，但过多会减慢焊速、增加渣的粘度，因此将钾长石的用量定在药皮重量的4～8％；

云母的主要作用是稳弧、造渣，富有弹性，有利于焊条生产，可增加药皮透气性，故对药皮易开裂和发红有防止作用，但过多过粗的云母可使药皮疏松，焊条易破头及擦伤，同时会使药皮过于干粗，表面质量差，因此将云母的用量定在药皮重量的8～13％；

碳酸钙和碳酸钡同属碳酸盐，其主要作用是造渣、造气。造渣的主要目的是保护焊接熔池及改善焊缝成型。造气的主要目的是在电弧高温作用下，能进行分解，放出气体，以保护电弧及熔池，防止周围空气中的氧和氮的侵入；

氟化钙和氟化钠同属氟化物，其主要作用是造渣，脱氢，调节粘度，改善熔渣覆盖性。但氟化物加多会使焊接烟尘量明显增多；

电解锰的主要作用是脱氧和向焊缝中渗入合金元素；

金属铬和金属镍的主要作用是向焊缝中渗入合金元素；

钼铁的主要作用是向焊缝中渗入合金元素。