[发明专利]超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂

说明书

本发明涉及一种超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂，具体地说，其由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，所述干粉中各组分的配比为：12‑23重量份的MgO，15‑25重量份的CaF2，16‑26重量份的Al2O3，10‑20重量份的CaCO3，1‑8重量份的SiO2，1‑5重量份的BaCO3，1‑5重量份的Li2CO3，2～5重量份的K2O+Na2O，1‑5重量份的硅锰铁合金。该超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂是照包括如下步骤的方法制备得到的：将配料比例的干粉物料混合均匀，加入水玻璃，进行湿混，接着进行造粒，再经过280℃～380℃烘干以去除水分，筛分，再在750℃～850℃下高温烧结，再经过冷却、筛分，即得。本发明超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂呈现如说明书所述优异技术效果。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂，其主要适用于低合金钢的埋弧自动焊接，特别适用于厚壁压力容器的焊接。

背景技术

随着现代工业的发展，自动化水平的提高，埋弧自动焊因其自动化程度高、焊接速度快、焊缝性能稳定的特点，在管道、船舶、锅炉、厚壁压力容器等大型焊接结构生产中得到广泛应用。如石油炼化工业中加氢反应器等厚壁压力容器，其长期处于高温、高压、临氢等工况下工作，因此容器母材及焊接材料除了具有高强度、高韧性之外，还需要具有抗氢脆、抗回火脆性等诸多性能。所以，容器母材及焊接材料须具有较低的H、O、S、P、Si等。对于焊缝来说，除了焊丝满足上述条件外，更主要的就是焊剂在焊接过程中对焊缝金属的保护作用，保证焊缝金属的低氢、低硫、不增硅、不回磷。

现有技术公开了一些焊剂的配方，例如，CN108057964A(申请号：201711323063.0，金威)公开了一种镍基丝极埋弧焊用烧结焊剂由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，所述干粉中各组分的重量份配比为：萤石48-68重量份例如48-60重量份，白刚玉18-38重量份例如18-25重量份例如18-21重量份，镁砂15-25重量份例如15-21重量份，硅灰石5-10重量份例如5-8重量份以及其它组分；该发明还涉及所述镍基丝极埋弧焊用烧结焊剂的制造方法；据信该发明镍基丝极埋弧焊用烧结焊剂呈现优异性能例如具有优良的耐腐蚀性能，优良的焊接电渣熔池稳定性、焊道成形性和脱渣性，优良的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能。

以往的研究表明，低碱度渣系烧结焊剂容易获得良好的工艺性能，但焊剂中含有大量的SiO2或TiO2等酸性氧化物，焊缝氧含量较高，渗硅严重，杂质元素含量高，低温冲击韧性较差；而高碱度渣系由于添加了较多CaO、MgO等碱性氧化物，提高了焊剂的碱度，降低焊缝的含氧量，提高焊缝的低温韧性，但焊接工艺性能不佳。

因此，本领域技术人员迫切期待提供一种超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂，并且期待此焊剂能够产生焊缝金属H、O含量极低，焊缝金属不增硅、不回磷，具有良好的低温冲击韧性等一个或者多个方面的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂。期待该焊配合低合金钢焊丝焊接时，具有电弧燃烧稳定，脱渣易，焊道成形美观；焊缝金属H、O含量极低，其中扩散氢含量低于5.0ml/100g(水银法)；焊缝金属不增硅、不回磷，具有良好的低温冲击韧性等一个或者多个方面的优点。

为此，本发明第一方面提供了一种超低氢型高碱度高韧性烧结焊剂，其由多种组分的干粉和粘结剂水玻璃制备而成，其特征在于，所述干粉中各组分的配比为：12-23重量份的MgO，15-25重量份的CaF2，16-26重量份的Al2O3，10-20重量份的CaCO3，1-8重量份的SiO2，1-5重量份的BaCO3，1-5重量份的Li2CO3，2～5重量份的K2O+Na2O，1-5重量份的硅锰铁合金。