[发明专利]能提高9Cr1Mo耐热钢低温焊接性能的焊条

说明书

技术领域

本发明属于一种焊条。

背景技术

在低温环境下利用现有的进口或国产焊接材料对超临界机组中9Cr1Mo钢进行焊接，其焊接性较差，焊接接头韧性低，容易出现裂纹等缺陷，尤其不适合于北方地区低温环境下施工的要求。

发明内容

本发明提供一种能提高9Cr1Mo耐热钢低温焊接性能的焊条，以解决现有该类焊条焊接性较差，焊接接头韧性低，容易出现裂纹的问题。

本发明采取的技术方案是：由焊芯及药皮两部分构成，其中焊芯选用H08GX型焊芯，药皮由如下重量百分比的原料制成：

大理石30-40%，萤石10-20%，合成云母0.5-2%，钛白粉0.5-2%，金红石1-3%，微硅粉1.5-4%，锰铁1-3%，钛铁7-11%，硅铁1-3%，钒铁0.5-2.0%,铌铁0.5-1.5%，Cr20-30%，Mo1-3%，镍粉1-4%，氧化钇0.3-1.5%。

本发明采用常规焊条生产方法生产。

本发明中的焊接材料，通过调整焊条药皮配方，并添加一定比例的氧化钇，有效地改善了该类钢的低温焊接性，提高了焊接接头的低温韧性，同时能够保证焊接接头工作参数下的性能，适合于北方地区低温环境下施工的要求，填补了低温环境中9Cr1Mo钢焊接材料开发与应用的空白。

利用该焊条进行焊接后的焊接接头金相组织、硬度和常温、高温拉伸性能、低温冲击性能、扩散氢含量等符合ASME，AWS和GB5310《高压锅炉用无缝钢管》和《DL438/T火力发电厂金属技术监督规程》要求。特别是焊接接头性能最为薄弱的热影响区，在0℃时本发明焊条焊制的焊接接头热影响区冲击功高于同类进口焊条63.4%，-20℃时高于同类进口焊条69.1%。该试制焊条焊接的高温承压部件在超临界和亚临界机组试用已达2000h以上运行正常。

具体实施方式

    实施例1

由焊芯及药皮两部分构成，其中焊芯选用H08GX型焊芯，药皮由如下重量百分比的原料制成：

大理石40%，萤石20%，合成云母0.5%，钛白粉0.5%，金红石1%，微硅粉1.5%，锰铁1%，钛铁7%，硅铁1%，钒铁0.5%,铌铁0.5%，Cr24.2%，Mo1%，镍粉1%，氧化钇0.3%。

实施例2

由焊芯及药皮两部分构成，其中焊芯选用H08GX型焊芯，药皮由如下重量百分比的原料制成：

大理石30%，萤石15%，合成云母1.25%，钛白粉1.25%，金红石2%，微硅粉2.75%，锰铁2%，钛铁9%，硅铁2%，钒铁1.25%,铌铁1%，Cr27.1%，Mo2%，镍粉2.5%，氧化钇0.9%。

实施例3

由焊芯及药皮两部分构成，其中焊芯选用H08GX型焊芯，药皮由如下重量百分比的原料制成：

大理石30%，萤石10%，合成云母2%，钛白粉2%，金红石3%，微硅粉4%，锰铁3%，钛铁11%，硅铁3%，钒铁2.0%,铌铁1.5%，Cr20%，Mo3%，镍粉4%，氧化钇1.5%。

实施例4

由焊芯及药皮两部分构成，其中焊芯选用S、P含量较低的H08GX型焊芯，药皮由如下重量百分比的原料制成：

大理石35%，萤石15%，合成云母1.5%，钛白粉1.5%，金红石2%，微硅粉3%，锰铁2%，钛铁9%，硅铁2%，钒铁0.5%，铌铁0.5%，Cr25%，Mo1%，镍粉1%，氧化钇1.0%。

实施例5

由焊芯及药皮两部分构成，其中焊芯选用S、P含量较低的H08GX型焊芯，药皮由如下重量百分比的原料制成：

大理石40%，萤石15%，合成云母1.5%，钛白粉1.5%，金红石2%，微硅粉3%，锰铁2%，钛铁9%，硅铁2%，钒铁0.5%，铌铁0.5%，Cr20%，Mo1%，镍粉1%，氧化钇1.0%。

实施例6

由焊芯及药皮两部分构成，其中焊芯选用S、P含量较低的H08GX型焊芯，药皮由如下重量百分比的原料制成：

大理石30%，萤石15%，合成云母1.5%，钛白粉1.5%，金红石2%，微硅粉3%，锰铁2%，钛铁9%，硅铁2%，钒铁0.5%，铌铁0.5%，Cr30%，Mo1%，镍粉1%，氧化钇1.0%。

本发明采用常规焊条生产方法生产。具体包括原材料检验、去锈、拔丝、切丝、水玻璃的制备、配粉，经X荧光仪检验合格后的各种药粉，按配方进行准确称量。氧化钇需采用电子天平进行称量，质量误差控制在±0.2%以内；拌粉，由于氧化钇密度较大，为了确保成形药皮中稀土元素均匀分布，首先将氧化钇粉末与锰、钛铁、硅铁、钒铁、铌铁、铬粉、钼粉、镍粉等进行预拌粉，混合充分均匀后，再加入矿物质粉末进行二次搅拌；湿拌，选用钾钠混合水玻璃，要求水玻璃溶液与药粉混合均匀、充分，保证压涂的顺利进行并能获得良好的焊条外观质量。压涂，将药粉和铁芯在油压机上进行压涂制成湿焊条，在压涂过程中，严格控制压涂压力及焊条偏芯度。烘烤，将湿焊条送入链条炉中进行烘干，在烘烤过程中严格控制焊条的烘烤温度和烘烤时间，烘烤温度控制在370℃以上，保证获得最低的药皮含水量。