[发明专利]用于焊接SUS316L奥氏体不锈钢深冷低温储运容器、设备的气保护药芯焊丝

说明书

本发明公开了一种用于焊接SUS316L奥氏体不锈钢深冷低温储运容器、设备的气保护药芯焊丝及其制备方法，包括钢带和包裹于所述钢带内的药芯，所述药芯包括以下组分：天然金红石4.25‑5.85重量份、石英砂0.8‑1.9重量份、钛酸钠0.7‑1.8重量份、氟化钠0.25‑0.3重量份、煅烧α氧化铝0.125‑0.275重量份、氮化铬铁0.025‑0.15重量份、喷雾硅铁0.085‑0.05重量份、电解锰1.05‑1.45重量份、金属铬3.6‑4.85重量份、雾化铁粉6.42‑6.85重量份、镍粉1.9‑2.5重量份、钼铁1.0‑1.35重量份。本发明焊丝具有高效的半自动、自动焊接技术、高熔敷效率、低飞溅、成型美观和广泛的焊接电流、电压适应性强等优点。

技术领域

本发明焊接技术领域，更具体地讲，涉及一种同时满足GB/T17853标准、 AWSA5.22标准中E316LT1-1型药芯焊丝相应技术要求，且在深冷低温条件下具有较高强度和极优良低温塑性和韧性的主要用于焊接SUS316L奥氏体不锈钢深冷低温储运容器、设备(LNG储罐、LNG运输船、LNG卫星站、LNG罐车，超低温冰箱、超低温冷冻设备等)的气保护药芯焊丝及其生产工艺。

背景技术

SUS316L钢是常用的奥氏体不锈钢，因其具有良好的综合性能在LNG行业得到了广泛应用，而为SUS316L配套的深冷焊材主要是手工焊条和实心焊丝。

药芯焊丝凭借高效的半自动、自动焊接技术、高熔敷效率、低飞溅、成型美观和广泛的焊接电流、电压适应性等优势，后续在LNG行业肯定会有美好的应用前景。因此开发一款适用于焊接SUS316L奥氏体不锈钢深冷低温储运容器、设备的药芯焊丝无论作为技术储备或者生产应用都具有极高的实用性和战略价值。

CN106624450A公开了一种超超临界耐热钢药芯焊丝及其制备方法及其制备方法，所述药芯焊丝包括外皮和药芯，外皮为低碳钢钢薄带，以质量百分比计，药芯包括以下组分：石墨粉3～5％、金属铬35～50％、金红石20～40％、钼铁3～8％、锰铁粉3～8％、镍粉1～8％、长石2～8％、钒铁1～5％、铌铁1～5％、氟化物0.2～2％以及余量的铁粉和不可避免的杂质；其中，药芯重量占焊丝总重量的10～30％。CN105269174A还公开了一种海洋工程用460MPa级药芯焊丝及其应用及其制备方法，包括碳钢外皮和药芯，碳钢外皮占药芯焊丝总质量84～87％，药芯占药芯焊丝总质量13～16％，药芯的成分及含量占药芯总质量百分比如下：金红石：30～42％，氟化钠：1～2％，长石：3～6％，钛铁：3～5％，硅铁：1～3％，稀土：0.5～1％，镁粉：3～5％，电解锰：5～ 10％，铝粉：1～2％，镍粉：7～9％，硼铁：4～7％，石墨：0.2～0.5％，硅锰合金：3～6％，锆英砂：0.5～1％，余量为Fe及不可避免的杂质。CN105728989A 公开了一种高韧性耐大气腐蚀药芯焊丝及其制备方法，由碳钢冷轧钢带和药芯制成，药芯组成为(质量百分比计)：金红石25～40％，石英砂3～7％，镁砂1～ 3％，硅铝酸盐3～12％，氟化钠1～4％，氧化钠1～3％，低碳锰铁5～15％，硅铁3～7％等。CN106475706A公开了一种免涂装桥梁钢用耐候药芯焊丝，由钢制外皮和药粉芯组成，该药粉芯包括以下组成成分：硼铁2～8wt％、钼铁 0.01～2wt％、氟化物1～6wt％、锆英砂1.5～8wt％、镁粉2～7wt％、石英砂 2～5wt％、硅铁2～8wt％、电解锰5～19wt％、锰铁1～5wt％、镍粉1～6％、金属铬1～8wt％、铜粉1～8wt％、钛铁2～9wt％、长石0.1～5wt％、钛酸钠 2～8wt％和金红石20～40wt％，余量为铁粉。但将上述四个专利焊丝用于焊接SUS316L奥氏体不锈钢深冷低温储运容器、设备的焊接，存在以下缺陷：

1.CN106624450A所述药芯焊丝适用于高温条件下的耐热钢；外皮钢带为低碳钢钢带；其熔敷金属具有良好的热强性能、抗高温腐蚀和氧化性能，具体力学性能为：抗拉强度≥620Mpa、屈服强度≥540Mpa、延伸率≥16％、20℃冲击达到40J。如将该专利用于SUS316L奥氏体不锈钢深冷低温储运容器、设备的焊接存在焊缝熔敷金属化学成分、抗拉强度和母材不匹配，伸长率、超低温冲击功、抗晶间腐蚀性能不达标的缺陷。