[发明专利]一种电站用马氏体耐热钢G115配套焊条及其制备方法

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，提供了一种电站用马氏体耐热钢G115配套焊条及其制备方法，焊条包括焊芯和药皮，药皮包括如下重量份数的组分：大理石30.0～40.0；萤石28.0～35.0；金红石5.0～8.0；金属铬3.0～4.5；硅微粉4.0～8.0；硅铁3.5～6.0；镍粉0.5～0.9；纯碱0.5～0.8；CMC0.3～0.6；海藻酸钠0.6～1.0；电解锰1.2～1.4；钨粉1.0～1.5；钛铁粉1.8～2.6；钒铁粉0.9～1.3；铌铁粉0.3～0.6；氮化铬铁0.9～1.3；硼铁粉0.3～0.5；无定型石墨0.3～0.5；钴粉1.0～1.5。该焊条能够适用于焊接G115钢材，且焊接得到的焊缝金属完全能够满足超(超)临界耐热钢G115对焊缝性能的要求。

技术领域

本发明涉及焊条制备技术领域，具体涉及一种电站用马氏体耐热钢G115配套焊条及其制备方法。

背景技术

从2009年开始我国开展了9％Cr含量650℃马氏体耐热钢的高温组织稳定性的基础研究，提出了650℃马氏体耐热钢的“选择性强化设计理论”，成功开发出G115原型钢，原型钢的650℃持久强度优于日本科研院所开发同类型钢种。随后开展了G115钢厚壁大口径管的工业生产，具备了生产外径尺寸19-1200mm，壁厚2-100mm全谱系锅炉管的能力。目前，我国已经掌握了G115钢的各种工业冶炼流程的冶炼工艺、热加工工艺、冷加工工艺及热处理工艺。随着G115钢市场需求的增大，我国一线钢厂可以采用120吨以上转炉工业流程冶炼G115钢坯，成本大幅度降低，为超超临界火电机组走出国外打下了坚实的基础。

实验表明：G115钢管的持久断裂时间的演变趋势稳定，不存在持久曲线突然下降的现象。G115钢管是迄今研制的具有最高持久性能和抗蒸汽腐蚀性能的钢管，可用于650℃的大口径锅炉管。如采用G115替代目前用于600-620℃温度区间的P92钢管，锅炉管的壁厚可大幅度减薄，大幅度降低焊接难度。对于内径相同的P92钢管和G115钢管，如果都想要在650℃蒸汽温度下应用，G115钢管的外径大约相当于P92钢的78％，重量大约为P92钢的47.4％，即用量可减少约一半。

焊材是设备制造过程中不可缺少的材料，目前虽已有G115钢配套焊条，但在熔敷金属冲击韧性和焊接性方面都存在不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电站用马氏体耐热钢G115配套焊条及其制备方法，该焊条能够适用于焊接G115钢材，且焊接得到的焊缝金属完全能够满足超(超)临界耐热钢G115对焊缝性能的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电站用马氏体耐热钢G115配套焊条，包括焊芯和药皮，药皮包括如下重量份数的组分：大理石30.0～40.0；萤石28.0～35.0；金红石5.0～8.0；金属铬3.0～4.5；硅微粉4.0～8.0；硅铁3.5～6.0；镍粉0.5～0.9；纯碱0.5～0.8；CMC 0.3～0.6；海藻酸钠0.6～1.0；电解锰1.2～1.4；钨粉1.0～1.5；钛铁粉1.8～2.6；钒铁粉0.9～1.3；铌铁粉0.3～0.6；氮化铬铁0.9～1.3；硼铁粉0.3～0.5；无定型石墨0.3～0.5；钴粉1.0～1.5。

焊芯包括如下重量百分比的组分：C 0.06～0.09％；Mn 0.40～0.65％；Si≤0.15％；S≤0.005％；P≤0.006％；Cr8.5～9.0％；Ni≤0.15％；Co 2.5～3.0％；W 2.5～3.0％；Cu 0.6～0.8％；Ti≤0.007％；Al≤0.005％；As≤0.015％；Pb≤0.015％；Sn≤0.015％；Sb≤0.015％；余量为Fe。

作为优选方案之一，药皮包括如下重量份数的组分：大理石36.0；萤石32.0；金红石7.0；金属铬3.3；硅微粉5.8；硅铁4.0；镍粉0.9；纯碱0.6；CMC 0.6；海藻酸钠0.8；电解锰1.3；钨粉1.0；钛铁粉2.2；钒铁粉1.2；铌铁粉0.4；氮化铬铁1.2；硼铁粉0.35；无定型石墨0.35；钴粉1.0。