[发明专利]一种用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂及制备与应用

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂及制备与应用。所述的用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂其渣系主要由CaF₂‑CaO‑Al₂O₃‑SiO₂组成，包含如下按质量百分比计的组分：CaF₂：35～45份，Al₂O₃：30～40份，CaSiO₃：10～20份，CaCO₃：3～5份，NaF：1～2份，LiF：1～2份，ZrO₂：1～2份，硅铁合金：1～3份，水玻璃：18～20份。本发明通过配料、干混、湿混、造粒、烘干、烧结和筛分等步骤制得上述焊剂，该焊剂与相应的低温钢H07MnNiDR焊丝匹配，工艺性能良好，熔敷金属低温韧性优良，扩散氢非常低。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂及制备与应用。

背景技术

随着我国工业的快速发展，对能源的需求增多，用于低温环境的设备和储罐增多。这类设备多用09MnNiDR低温钢板，需要大量-70℃低温钢专用焊材。因其使用条件苛刻，对与其相配套的焊材要求也较高。目前国内相配套的焊条已经十分成熟，但是这类埋弧焊材熔敷金属在(620±10℃)×1h热处理后，普遍存在低温冲击韧性较低、不稳定的问题，给承压设备的施工建造带来很多麻烦。埋弧焊具有效率高、熔敷金属组织均匀、焊接质量好等优点。目前国内外与低温钢埋弧焊相关的专利并不多，检索到的专利有：高强度低温钢用埋弧焊丝及焊剂(公开号：CN 102233493 A)。此专利提出的埋弧焊主要适用于﹣50℃低温钢的焊接，﹣70℃时韧性较差。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂，该烧结焊剂为氟碱型烧结焊剂，与实心焊丝配合，工艺性较好，低温韧性优良，扩散氢低，可用于焊接低温钢。

本发明的另一目的在于提供上述用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂，其渣系主要由CaF₂-CaO-Al₂O₃-SiO₂组成，包含如下按质量份数计的组分：

所述的用于低温钢焊接的超低扩散氢烧结焊剂的各组分的加入方式优选为：

CaF₂以萤石的形式，Al₂O₃以α-氧化铝的形式，CaSiO₃以硅灰石的形式，CaCO₃以大理石的形式，NaF以氟化钠的形式，LiF以氟化锂的形式，ZrO₂以锆英砂的形式，硅铁合金以硅铁合金粉末的形式，水玻璃以钾钠水玻璃的形式；

所述的萤石的粒度优选为60目，其化学成分优选为CaF₂≥95.0wt％，SiO₂≤1.00wt％，S≤0.030wt％，P≤0.030wt％；

所述的α-氧化铝的粒度优选为80目，其化学成分优选为Al₂O₃≥99wt％，S≤0.035wt％，P≤0.035wt％；

所述的硅灰石的粒度优选为80目，其化学成分优选为SiO₂≥40wt％，CaO≥42wt％，S≤0.035wt％，P≤0.035wt％；