[发明专利]超低氢合金电焊条及其制造方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及焊接技术领域，具体涉及焊条领域，尤其涉及一种超低氢合金电焊条及其制造方法。

背景技术

海洋工程特殊钢结构需经受冰冻严寒、风浪冲击、海水腐蚀等严酷的服役环境，而焊接又占据整个建造过程工作量的三分之一，焊接质量已成为影响海洋工程钢结构安全运行的关键。研究及统计结果表明，船舶与海洋工程钢结构的失效事故多是源于焊接区域微裂纹的扩展所致。同时焊接区域残留于焊缝金属内部的氢，因其原子半径极小可在金属晶格间自由扩散成为扩散氢，该扩散氢一旦扩散至金属晶体缺陷处即可被“捕获”造成晶体缺陷微区氢原子的大量聚集，当氢聚集到一定程度便导致氢脆。氢脆是海洋工程产品使用过程中诱发微裂纹的重要因素。

目前作为海洋工程配套的焊接材料必需从研发上应用强韧化设计技术提高高强钢焊缝金属的韧性储备以增强结构的抗裂性能，同时还必需运用焊接冶金处理方法最大限度地降低焊缝金属中的氢含量，这是海洋工程钢结构目前解决氢脆致裂的一条有效途径。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种高韧性、抗裂性能优异、疲劳性能优异的超低氢合金电焊条。

本发明提供一种超低氢合金电焊条，包括焊芯和药皮，以重量份数计，超低氢合金电焊条的药皮包含以下组分：

大理石：35-45份，莹石：10-20份，电解锰：2-10份，雾化硅铁：4-15份，钛铁：4-10份，金属铬：0.5-2.5份，钼铁：0.5-5份，天然金红石：5-15份，镍粉：2-10份，海泰粉：2-10份，重稀土硅铁合金：0.2-5份，氟化稀土：0.2-2份。

药皮中各组分的质量成分含量、颗粒度以及相关处理要求为：

大理石：CaCO₃>96％，S<0.03％，P<0.03％，粒度为40-180目；

萤石：CaF₂>96％，S<0.03％，P<0.02％，粒度为40-180目；

电解锰：Mn>99.7％，C<0.04％，S<0.05％，P<0.010％，粒度为40-160目；

雾化硅铁：Si：42-47％，S<0.02％，P<0.04％，粒度为40-200目；

钛铁：Ti:25-35％，Al<8％，S<0.03％，P<0.05％，Si<4.5％，C<0.10％，粒度为40-200目；

金属铬：Cr>98.5％，C<0.03％，S<0.02％，P<0.01％，Si<0.35％，粒度为60-200目；

钼铁：Mo>55.0％，S<0.10％，P<0.08％，C<0.20％，粒度为100-150目；

天然金红石：TiO₂>92％，S<0.03％，P<0.03％，粒度为40-160目，经烘焙温度为800℃，烘焙时间为1小时的烘焙处理；

镍粉：Ni和Co的总量>99.5％，C<0.05％，S<0.01％，粒度为60-160目；

海泰粉：CaCO₃>80％，CaF₂>60％，S<0.03％，P<0.03％，粒度为40-160目；

重稀土硅铁合金：RE₂O₃:30-35％，Ca:6-10％，Fe:14-18％，Si:40-45％，粒度为40-160目；

氟化稀土：REO>83％，CeO₂/REO>45％，F>26％，粒度为100-200目。

本发明提供一种超低氢合金电焊条的制造方法，其步骤为：

制作超低氢合金电焊条的药皮，按重量份数计，取以下组分：

大理石：35-45份，莹石：10-20份，电解锰：2-10份，雾化硅铁：4-15份，钛铁：4-10份，金属铬：0.5-2.5份，钼铁：0.5-5份，天然金红石：5-15份，镍粉：2-10份，海泰粉：2-10份，重稀土硅铁合金：0.2-5份，氟化稀土：0.2-2份；

将药皮各组分进行干混，然后加入水玻璃，继续搅拌；

将搅拌后的药皮均匀涂在焊芯上，压制焊条；

将压制成型的焊条经过自然干燥后送入高温干燥炉进行烘焙。