[发明专利]一种核电20控铬钢专用焊条的生产方法

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，具体公开了一种核电20控铬钢专用焊条的生产方法，具体步骤：1)粘结剂的配置；2)药皮的预处理；3)焊条的制备。本发明的技术优点在于：1)本发明药皮成分中选用的纳米氮化铝，能够起到细化晶粒的作用，提高了焊接金属的高温硬度和金相组织稳定性。2)本发明的芯线成分中添加了微量稀土元素，提高了焊接处的抗裂性和耐冲击韧性。3)本发明制备的粘结剂具有较好的耐高低温性，芯粉在焊接过程中不易滑落，且能加快芯粉的熔化速度，有效保障焊接施工的正常进行。4)本发明在该原有专利的基础上，通过合理的配方设计，优化了焊条芯线的含铬量，加入了稀土元素，制备出更为理想的焊条，满足20控铬钢的焊接要求。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体公开了一种核电20控铬钢专用焊条的生产方法。

背景技术

核电厂的输送管内介质流速高、流量大，会产生因输送蒸汽和水的流动速度较高而导致的“流体加速腐蚀(FAC)”现象，即碳钢管内表面在大量的、高速流动的汽水冲刷下，内壁具有保护功能的氧化膜脱落、变薄，使钢基体变差、年腐蚀率增加的现象。流体加速腐蚀现象严重时可能造成爆管事故，因此需要提高输送管的抗汽水冲蚀性能。

根据现有的研究资料，碳钢中FAC的腐蚀速率取决于介质温度、流速、pH值、电极电位、管材合金元素、热力学等因素，其中管材合金元素是可以通过选择钢种成分来解决的。经研究表明，在碳钢中增加Cr含量可以明显降低FAC的腐蚀速率。20控铬钢就是在此背景下开发的具有较高抗FAC性能的新钢种。

20控铬钢的抗FAC用途，要求与其匹配的焊接材料熔敷金属中也具有一定含量的Cr元素成分，以使焊缝金属中也具有一定含量的Cr，这样管道的焊缝金属部分也具有抗FAC能力。

专利ZL 201310025106.2公开了一种核电20控铬钢专用焊条，该专用焊条熔敷金属的化学成分与核电20控铬钢比较接近，力学性能也优于现有的E5015焊条或与现有的E5015焊条相当，使用其完成的20控铬钢焊缝的抗FAC性能有显著提高，但其并没有公开该核电20 控铬钢专用焊条的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种核电20控铬钢专用焊条的生产方法，使得流体输送管道的焊缝部分不仅具有较好的抗汽水冲蚀性能，还具有较高的抗冲击韧性和抗疲劳性能。

为了实现本发明目的而采用的技术方案为：一种核电20控铬钢专用焊条的生产方法，具体方法步骤为：

1)粘结剂的配置

按质量份数计，将羧甲基纤维素钠5～15份、水玻璃20～40份、硬脂酸钠10～20份、凹凸棒土30～55份，混合均匀制得粘结剂，备用；

2)药皮的预处理

将大理石20～55份、萤石10～30份、硅酸盐5～20份、高碳铬铁10～30份、钛白粉5～ 10份、纳米氮化铝1～3份、混合稀土2～4份、粘结剂1～5份，混合均匀，然后转移至烧结炉中进行高温烘焙，最后进行机械破碎，备用；

3)焊条的制备

最后将预处理过的药皮和芯线在 涂压机中制备成焊条，控制温度在380～400℃，保温1～ 2小时即可。

优选的，以质量分数表示，本发明所述芯线组成成分及含量为：C≤0.09％、Si≤0.03％、 Mn 0.35-0.55％、P≤0.005％、S≤0.005％、Ni≤0.30％、Cr 0.15-0.18％、Cu≤0.020％、Ti≤0.20％、 Mg≤0.05％，余量为F。

更优选的，以质量分数表示，本发明所述芯线组成成分及含量为：C 0.075％、Si0.02％、 Mn 0.42％、P 0.003％、S 0.003％、Ni 0.26％、Cr 0.17％、Cu 0.012％、Ti0.20％、Mg 0.05％，余量为Fe。