鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，由焊芯和包裹在該焊芯外表面上的藥皮組成，該藥皮由以下成分制成：碳酸鹽22～30重量份、氟化物19～25重量份、硅鐵9～12重量份、金屬鉻3～5重量份、電解錳1.5～2.0重量份、鐵粉10～20重量份、鉬鐵2.5～3.0重量份、石墨0.5-0.6重量份、純堿0.5-1.0重量份、海藻酸鈉1.0～1.5重量份、鎂粉0.5-1.0重量份、二氧化鋯1-2重量份和稀土0.5-1.0重量份。與現(xiàn)有的相比，本發(fā)明專利技術(shù)提高了焊縫的抗回火脆性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條
本專利技術(shù)屬于焊接材料領(lǐng)域，特別涉及一種鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條及其制作方法。
技術(shù)介紹
近些年來(lái)，隨著石化裝置規(guī)模大型化和石化建設(shè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，大規(guī)模的石化建設(shè)工程給焊接技術(shù)的應(yīng)用提供了大量的機(jī)遇。高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能的新方法、新材料、新設(shè)備、新工藝等焊接新技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)得到了較好的應(yīng)用，為我國(guó)石化工業(yè)的發(fā)展做出了顯著的貢獻(xiàn)。焊接作為石化設(shè)備重要部件的制造、安裝、檢修中的主要手段，焊接材料的優(yōu)劣直接影響到石化設(shè)備的質(zhì)量和性能。鉻鉬鋼及其焊接接頭在370～565℃溫度區(qū)間長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生漸進(jìn)的脆變現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為沖擊韌性明顯下降，這種現(xiàn)象稱之為回火脆性。回火脆性主要發(fā)生在低合金結(jié)構(gòu)鋼中，而鉻鉬臨氫鋼在焊接過(guò)程中易產(chǎn)生回火脆性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的之一就在于提供一種提高了焊縫的抗回火脆性的鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條。技術(shù)方案是：一種鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，由焊芯和包裹在該焊芯外表面上的藥皮組成，該藥皮由以下成分制成：碳酸鹽22～30重量份氟化物19～25重量份硅鐵9～12重量份金屬鉻3～5重量份電解錳1.5～2.0重量份鐵粉10～20重量份鉬鐵2.5～3.0重量份石墨0.5-0.6重量份純堿0.5-1.0重量份海藻酸鈉1.0～1.5重量份鎂粉0.5-1.0重量份二氧化鋯1-2重量份，和稀土0.5-1.0重量份。作為優(yōu)選，所述焊芯組成為C0.10-0.14wt％、0﹤P≤0.006wt％、0﹤S≤.003wt％、Cr1.4-1.6wt％、Mo0.5-0.6wt％、0﹤Cu≤0.05wt％、0﹤Ti≤0.08wt％、0﹤Al≤0.02wt％、0﹤As≤0.003wt％、0﹤Sn≤0.004wt％、0﹤Sb≤0.004wt％，余量為Fe。作為優(yōu)選，所述焊芯組成為C0.12wt％、P0.005wt％、S0.002wt％、Cr1.6wt％、Mo0.6wt％、Cu0.020wt％、Ti0.018wt％、Al0.008wt％、As0.0007wt％、Sn0.0005wt％、Sb0.0005wt％，余量為Fe。作為優(yōu)選，所述碳酸鹽：氟化物：硅鐵：金屬鉻：電解錳：鐵粉：鉬鐵：石墨：純堿：海藻酸鈉：鎂粉：二氧化鋯：稀土重量比為30：25：9：5：2：20：3：0.5：0.5：1.5：1：1：1。作為優(yōu)選，所述碳酸鹽：CaCO3≥96％、S≤0.03％、P≤0.03％，顆粒度要求為：-30目：100％、-40目：≥97％、-170目：≤70％；氟化物：CaF2≥96％、SiO2≤3.0％、C≤0.08％、S≤0.03％、P≤0.03％，顆粒度要求為：-30目：100％、-40目：≥97％、-170目：≤70％；硅鐵：Si：42-47％、C≤0.50％、S≤0.020％、P≤0.040％，顆粒度要求為：-30目：100％、-40目≥98％、-200目≤20％；金屬鉻：Cr：70-75％、C≤0.06％、S≤0.030％、P≤0.035％，顆粒度要求為：-30目100％、-170目≤15％；電解錳：Mn≥99.5％、C≤0.08％、S≤0.10％、P≤0.010％、Se+Si+Fe≤0.310％,顆粒度要求為：-30目：100％、-40目≥98％、-170目：≤50％；鐵粉：ΣFe≥97％、Si≤0.20％、C≤0.10％、S≤0.020％、P≤0.020％，松裝密度3.0±0.10g/cm3，顆粒度要求為：-30目：100％、-40目≥98％、-170目≤20％；鉬鐵：Mo：55-60％、Si≤1.0％、C≤0.20％、S≤0.10％、P≤0.080％，顆粒度要求為：-30目：100％、-40目≥98％、-170目≤50％；石墨：固定碳≥90.0％、S≤0.05％、失重率≤2.0％，顆粒度要求為：-200目：100％；純堿：Na2CO3：≥99％、NaCl≤0.7％，顆粒度要求為：-30目：100%、-40目≥98％；海藻酸鈉：Na2O：9.5-13.0％、P≤0.050％、灰分：20.0-30.0％，顆粒度要求為：-100目：100％。鎂粉：活性鎂≥98.5％，Cl≤0.005％，H2O≤0.10％，鹽酸不溶物≤0.2％，顆粒度：-60目：100％；二氧化鋯：ZrO2≥99.5％，F(xiàn)e2O3≤0.02％，Al2O3≤0.001％，顆粒度：-40目：100％；稀土：REO≥83％，CeO2/REO≥45％，水分≤0.5％，顆粒度：-30目：100％，-170目≤30％。本專利技術(shù)的目的之二在于提供一種鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條的制備方法。技術(shù)方案是：一種制作上述鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條的方法，包括以下步驟：①將藥皮粉料混合均勻后，加入濃度為41°的鉀鈉水玻璃250g攪拌混合均勻；②送入條壓機(jī)內(nèi)按常規(guī)方法將其裹覆于焊芯上；③88℃烘焙2小時(shí)、380℃烘焙1.5小時(shí)，即成。本專利技術(shù)的目的之三在于提供一種的鉻鉬臨氫鋼焊接方法。技術(shù)方案是：一種鉻鉬臨氫鋼焊接方法，所述鉻鉬臨氫鋼焊接方法采用上述的焊芯和藥皮。專利技術(shù)原理：碳酸鹽：焊條中使用碳酸鹽，在電弧熱的作用下分解成CaO和CO2是焊條制造中及常用的建渣造氣材料，提高熔渣堿度，穩(wěn)定電弧增大熔渣與金屬界面張力和表面張力，改善脫渣，并有較好的脫S能力。氟化物：調(diào)整熔渣的熔點(diǎn)和粘度，增加溶者的流動(dòng)性，改善熔渣的物理性能對(duì)焊縫成型、脫渣等起關(guān)鍵作用，也是降低焊縫中擴(kuò)散氫的主要材料，但因氟的存在，會(huì)造成電弧不穩(wěn)定，并產(chǎn)生有毒氣體，比例控制在19～23％。硅鐵：調(diào)整熔敷金屬中Si元素的含量，對(duì)焊接工藝性能好處，但對(duì)力學(xué)性能有惡化，需控制其加入量，本專利技術(shù)中硅鐵的加入量為9～12％，盡可能的控制在下限。金屬鉻：作為控制Cr含量的鐵合金，同時(shí)在一定程度上對(duì)延伸率、強(qiáng)度有貢獻(xiàn)。電解錳：加入可起到脫硫脫氧的作用，還可以向焊縫過(guò)渡錳元素，提高焊縫強(qiáng)度。根據(jù)熔敷金屬成分要求，加入比例為1.5～2.0％。鐵粉：加入可提高焊接的熔敷效率同時(shí)還能起到一定的穩(wěn)定電弧的作用。鉬鐵：作為合金過(guò)渡元素添加，起補(bǔ)充焊縫中鉬元素含量的作用，同時(shí)能夠提升強(qiáng)度。加入海藻酸鈉是為了保證生產(chǎn)、改善壓涂性能，加入量為1.0～1.5％。鎂粉(Mg)：焊條中起脫氧功能，脫氧能力較一般的合金強(qiáng)，加入一定量后能夠有效的降低焊縫中的氧含量，過(guò)量后無(wú)明顯區(qū)別，鎂粉加入量控制在0.5～1.0％。二氧化鋯(ZrO2)：調(diào)整熔渣的熔點(diǎn)和粘度，增加溶者的流動(dòng)性，提高藥皮抗發(fā)紅性能，確保焊條前后工藝一致；輔助脫氧，同時(shí)能夠降低焊縫中擴(kuò)散氫的含量。稀土(REO)：對(duì)焊縫金屬起著凈化的作用，能夠顯著改善焊縫金屬組織、細(xì)化晶粒、增加鐵素體含量，減少M(fèi)-A組元，改變夾雜物形態(tài)、大小和分布，在鉻鉬臨氫鋼中能夠有效的提高焊縫金屬低溫沖擊韌性，同時(shí)對(duì)焊縫的脫渣性能有益。有益效果：本專利技術(shù)通過(guò)降低X系數(shù)、J系數(shù)和焊縫中的氧(O)含量，加入一定量的減輕回火脆性的合金元素(如Nb、V、Ti等)及專用焊芯，提高了焊縫的抗回火脆性。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)分步冷卻回火脆性處理程序(即SC工藝)。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，由焊芯和包裹在該焊芯外表面上的藥皮組成，該藥皮由以下成分制成：碳酸鹽22～30重量份氟化物19～25重量份硅鐵9～12重量份金屬鉻3～5重量份電解錳1.5～2.0重量份鐵粉10～20重量份鉬鐵2.5～3.0重量份石墨0.5?0.6重量份純堿0.5?1.0重量份海藻酸鈉1.0～1.5重量份鎂粉0.5?1.0重量份二氧化鋯1?2重量份，和稀土0.5?1.0重量份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，由焊芯和包裹在該焊芯外表面上的藥皮組成，該藥皮由以下成分制成：碳酸鹽22～30重量份氟化物19～25重量份硅鐵9～12重量份金屬鉻3～5重量份電解錳1.5～2.0重量份鐵粉10～20重量份鉬鐵2.5～3.0重量份石墨0.5-0.6重量份純堿0.5-1.0重量份海藻酸鈉1.0～1.5重量份鎂粉0.5-1.0重量份二氧化鋯1-2重量份，和稀土0.5-1.0重量份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，其特征在于：所述焊芯組成為C0.10-0.14wt％、0﹤P≤0.006wt％、0﹤S≤.003wt％、Cr1.4-1.6wt％、Mo0.5-0.6wt％、0﹤Cu≤0.05wt％、0﹤Ti≤0.08wt％、0﹤Al≤0.02wt％、0﹤As≤0.003wt％、0﹤Sn≤0.004wt％、0﹤Sb≤0.004wt％，余量為Fe。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，其特征在于：所述焊芯組成為C0.12wt％、P0.005wt％、S0.002wt％、Cr1.6wt％、Mo0.6wt％、Cu0.020wt％、Ti0.018wt％、Al0.008wt％、As0.0007wt％、Sn0.0005wt％、Sb0.0005wt％，余量為Fe。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，其特征在于：所述碳酸鹽：氟化物：硅鐵：金屬鉻：電解錳：鐵粉：鉬鐵：石墨：純堿：海藻酸鈉：鎂粉：二氧化鋯：稀土重量比為30：25：9：5：2：20：3：0.5：0.5：1.5：1：1：1。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉻鉬臨氫鋼用可全位置操作的低合金鋼手工電焊條，其特征在于：所述碳酸鹽：CaCO3≥96％、S≤0.03％、P≤0.03％，顆粒度要求為：-30目：100％、-40目：≥97％、-170目：≤70％；氟化物：CaF2≥96％、SiO2≤3.0％、C≤0.08％、S≤0.03％、P≤0.03％，顆粒度要求為：-30目：100％、-40目：≥97％、-170目：≤70％；硅鐵：Si：42-47％、C≤0....

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張克靜，李昊，鄒楊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：四川大西洋焊接材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川;51