[发明专利]X100管线钢埋弧焊用高焊速烧结焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，本发明涉及一种焊剂材料，特别涉及一种X100管线钢用高焊速埋弧焊焊剂，本发明还涉及该焊剂的制备方法。 

背景技术

管线建设的发展趋势是向长距离、高压力、大口径发展，使其强度要求越来越高；另外，由于从油气产地到消费地往往长达数千公里，沿途地质条件复杂、气候多变，对管线钢韧性也提出越来越高的要求。目前X80级钢板和配套焊丝已经开始在“西气东输”二线工程中使用，并取得了良好的效果。而更高强度级别的管线钢X100也已经取得了阶段性成果，2006年7月，鞍钢成功研制开发X100管线钢宽厚板；2007年8月，武钢开发成功X100板卷；另外，南钢、舞钢等也在高钢级管线钢的研发方面取得了很大进展，并相继研发成功X100管线钢。X100管线钢埋弧焊用焊丝的研究也已进入试验阶段，并已取得了初步成效，但没有与之相匹配的埋弧焊用焊剂材料，以保证焊缝具有高强度、高韧性及焊接所要求的工艺性，尤其是低温冲击韧性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种X100管线钢埋弧焊用高焊速烧结焊剂，为高级别管线钢提供焊接材料，提高焊缝低温冲击韧性。 

本发明所采用的技术方案是，一种X100管线钢埋弧焊用高焊速烧结焊剂，按重量百分比该材料由以下组分组成：19%~25%的CaF₂，25%~29%的MgO，5%~8%的CaO，21%~25%的Al₂O₃，4%~8%的MnO，1%~2.5%的SiFe，0.8%~1.2%的Re，余量为SiO₂，以上各组份的质量百分比总和为100%。 

本发明的另一目的是提供一种焊剂的制备方法，按照以下步骤实施： 

1）称取如下矿物粉料：萤石、电熔镁、硅灰石、铝矾土、锰矿、SiFe及轻稀土氧化物； 

2）将称取的各物质置于同一容器中，进行混合，使得按照质量百分比各物质含量为：19%~25%的CaF₂，25%~29%的MgO，5%~8%的CaO，21%~25%的Al₂O₃，4%~8%的MnO，1%~2.5%的，0.8%~1.2%的Re，余量为SiO₂，以上各组份的质量百分比总和为100%； 

3）混合均匀后，按全部组分质量的22%~25%加入粘结剂，进行湿搅拌均匀，使之成为半固态，然后在容器盆中来回搓动成粒，并通过8目的筛子，之后在室温通风条件下放置4~6小时，然后进行烘干，烘干温度为250℃，烘干后，再放入烧结炉中在750℃~900℃的温度下进行烧结，烧结时间不小于2小时，烧结好后通过8~40目的筛子过筛，便得到焊剂。 

其中SiO₂是通过矿物粉携带加入，且焊剂成品中SiO₂含量应不大于20%。 

其中粘结剂为钾钠水玻璃，且钾钠比为2.6：1。 

本发明的有益效果是，与H03MnNiMo焊丝匹配，在1.75m/min的高焊速、双丝焊接条件下，焊后工艺性能和焊缝性能均能满足高级别管线钢的使用要求，达到了提高焊缝低温冲击韧性和焊接速度的目的。 

附图说明

图1是使用本发明实施例1制备出的焊剂进行焊接的焊缝的金相组织照片； 

图2是使用本发明实施例2制备出的焊剂进行焊接的焊缝的金相组织照片； 

图3是使用本发明实施例3制备出的焊剂进行焊接的焊缝的金相组织照片。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 

本发明提供一种X100管线钢埋弧焊用高焊速烧结焊剂，按重量百分比该材料由以下组分组成：19%~25%的CaF₂，25%~29%的MgO，5%~8%的CaO，21%~25%的Al₂O₃，4%~8%的MnO，1%~2.5%的SiFe，0.8%~1.2%的Re，余量为SiO₂，以上各组份的质量百分比总和为100%。 

本发明还提供上述焊剂的制备方法，按照以下步骤实施： 

1）称取如下矿物粉料：萤石、电熔镁、硅灰石、铝矾土、锰矿、SiFe及轻稀土氧化物；