[发明专利]一种用于1000MPa高强钢的埋弧自动焊烧结焊剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于1000MPa高强钢的埋弧自动焊烧结焊剂，包括以下组份，以重量份数计为：CaF₂23～29，MgO 28～35，SiO₂8～15，Al₂O₃14～20，CaO 6～10，K₂O+Na₂O 5～7，0MnO≤4，0S≤0.06，0P≤0.06,0RE≤7，其中，所述RE为稀土元素。本发明的焊剂，通过合理的设计焊剂中的CaF₂；MgO；SiO₂；Al₂O₃；CaO；MnO的配比，提高焊剂的造渣性，熔点以及熔池流动性。在焊剂中加入质量百分比小于3的硅铁或是质量百分比小于3的金属锰，可起到联合脱氧的作用，降低氧含量，提高焊缝的强度。在焊剂中加入质量百分比小于7的稀土元素，细化晶粒，以增强焊缝的强度，提高焊缝金属低温冲击韧性的作用。

技术领域

本发明属于焊剂制备技术领域，具体涉及一种用于1000MPa高强钢的埋弧自动焊烧结焊剂及制备方法。

背景技术

随着国内用电量的不断增加，高水头大容量抽水储能电站的建设也不断增多。而应用于水电站工程的相应材料也在不断更新换代，800MPa级的高强钢已经普遍应用在水电行业，高强度钢带来的各种好处也显而易见，目前，1000MPa新材料也将逐步推广使用。在水电站工程中使用1000MPa高强钢材料，可有效的减少器件的壁厚，同时也能减轻构件质量，降低施工难度，节约生产成本。大型水电站、抽水蓄能电站等重要部件所到的1000MPa钢板，具有高塑韧性、超低焊接裂纹敏感性等优点。对于1000MPa水电站用的高强钢埋弧焊材来说，需要具有相应的强度，并且在保证高强度的同时，还需要降低其裂纹敏感性，以及达到一定的低温韧性。

目前国内水电行业依然普遍采用800MPa钢材，而1000MPa高强钢作为新材料正在逐步推广使用，相应的配套焊材依然处于空白。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种用于1000MPa高强钢的埋弧自动焊烧结焊剂及该烧结焊剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于1000MPa高强钢的埋弧自动焊烧结焊剂，包括以下组份，以重量份数计为：

CaF₂ 23～29，MgO 28～35，SiO₂ 8～15，Al₂O₃ 14～20，CaO 6～10，K₂O+Na₂O 5～7，0MnO≤4，0S≤0.06，0P≤0.06,0RE≤7，

其中，所述RE为稀土元素。

在焊接过程中，焊剂中的各组份发生氧化还原反应，对焊缝进行脱氧脱硫脱磷以及保护的作用，使焊缝组织晶粒细化，保证其高强度及良好的低温韧性。其中RE为焊剂中的微量组分，但可以起到细化晶粒，强化焊缝的作用。

CaF₂主要从萤石中加入，萤石是一种重要材料，其主要作用是造渣，它能降低渣的熔点、黏度和表面张力，增加渣的流动性，可以减少焊缝金属的气体杂质。萤石作为强稀释剂，使焊缝中气体易于逸出，具有一定的去氢作用，可以降低焊缝中的扩散氢含量。还能提高焊剂的碱度，提高焊缝金属的冲击韧性。本发明中，CaF₂加入量控制在23～29。

MgO主要由烧结镁砂加入，可以提高焊剂的碱度，从而提高焊缝金属的冲击韧性，对焊接工艺性能也有很大的影响。因镁砂易吸潮，所以加入焊剂中后，会使焊剂的吸潮性增大。但MgO熔点较高，熔渣粘度急剧增大，提高熔渣熔化温度和凝固温度，降低熔渣的流动性，造成脱渣困难。本发明中，MgO加入量控制在28～35。