[发明专利]一种低合金钢焊条的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，尤其是一种低温钢焊接用低合金钢焊条的制备方法。

背景技术

近年来低温容器的制造和使用日渐普及，低温钢焊材的用量也越来越多。低温压力容器用焊接材料一般可以分为三大类：第一类就是低合金钢焊条、焊丝，一般用于-100℃以下；第二类是如308L、316L等奥氏体不锈钢焊材，使用温度可以达到-196℃；第三类则是镍基焊材，主要用于上述两类焊材无法满足要求的场合。

关于第一类低合金低温钢焊条的专利检索有：⑴一种-70℃铁素体型低温钢专用焊条（201010219428.7）；⑵一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条（200910068642.4）；⑶一种低温韧性好的高强度电焊条（200410037809.8）。

上述⑴用于-70℃铁素体型低温钢的焊接。上述⑵用于大型低温球罐钢焊接，其焊缝金属在-60℃具有良好韧性。上述⑶是一种低温韧性好的高强度电焊条，它的抗拉强度达到850MPa，而在-50℃时的冲击大于74J。

随着工业技术的发展，用于-100℃的3.5Ni钢应用越来越多，与之配套的焊条其焊缝金属在-100℃也必须具有良好的韧性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种低温钢焊接用低合金钢焊条的制备方法，该低合金钢焊条在-100℃时的焊缝具有良好的韧性，可以满足-100℃条件下压力容器的焊接需要。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种低合金钢焊条的制备方法的制备方法，其特征是：药皮中各组分按重量百分比构成包括如下成分：大理石：40～60％；萤石：250～40％；钛铁：2～7％；金属锰：0.1～1％；纯碱：0.3～0.9%；硅铁：2.5～4.1%；金云母：0.5～2%；铁粉：余量；硅泥：1.1～4％；锆英砂：0.7～2%；镍粉：8～14%；铝镁合金：0.6～2.2％，将上述成分按配比将药皮各组分混合搅拌均匀，再按上述配比总重的27～28%加入3.3M纯钠水玻璃进行混合搅拌，要求纯钠水玻璃的密度控制在1.5～1.6g/mm3,剩余操作在焊条生产设备上即可制备出低合金钢焊条。

由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：

1)本发明的焊条具有良好的工艺性能，焊条表面光滑、成品率高、偏心稳定。

2)本发明的焊条在焊接时其电弧较易引燃，在焊接过程中燃烧平稳。

3)本发明的药皮均匀熔化，无成块脱落现象，在焊接过程中飞溅极少，焊缝成型美观，脱渣性能优良，熔渣容易清除，适应全位置焊接。

4)熔敷金属在-100℃时的冲击功大于100J以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

本发明是一种低温钢焊接用低合金钢焊条，该低合金钢焊条的焊芯采用低S、P的H08E，而药皮中含有碳酸盐、氟化物、硅酸盐、脱氧及过渡合金元素的钛铁、雾化硅铁、电解金属锰、镍粉及改善压涂性的金云母。

药皮中各组分的含量要求和作用简述如下：大理石：CaCO3≥90%，S≤0.02%，P≤0.02%。大理石的主要作用是造渣、造气，提高熔渣碱度，稳弧、脱硫，增大熔渣表面张力和界面张力，因而将大理石百分重量控制在51～55％。

萤石：CaF2≥96%，S≤0.015%，P≤0.015%。萤石的主要作用是造渣，适量的萤石可调整熔渣的熔点和粘度，增加其流动性，活化熔池，改善脱渣、除氢，萤石加入过量时对电弧的稳定性不利。

钛铁：Ti:20～24%，S≤0.02%，P≤0.03%。钛铁的主要作用是起到脱氧，同时在焊接时具有防止晶粒粗大、细化晶粒和固定碳的作用。

金属锰：Mn≥96.0%，S≤0.01%，P≤0.01%。金属锰的主要作用是向焊缝中过渡Mn元素，综合考虑限制金属锰在0.6～2.1％。

纯碱：Na2CO3≥97%。纯碱的主要作用是改善压涂性，同时有一定的改善电弧稳定性作用，当纯碱含量低于0.51％时其作用不明显，当纯碱含量大于2.1%时对焊接的工艺性能会造成不利影响。

硅铁：Si:42～45%，S≤0.04%，P≤0.04%。硅铁的主要作用是起到脱氧，而脱氧产物也参与造渣，加入硅铁含量低于1.5%时其脱氧不充分，加入硅铁含量高于3.5%时可能增加焊缝中Si含量。