用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条及药皮粉料制造技术

本发明专利技术提供的是一种用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条及药皮粉料。焊条包括焊芯和药皮粉料；焊芯为H04E焊芯，焊芯的重量百分比组成为C≤0.04、Si≤0015、Mn≤0.40、S≤0.005、P≤0.010和余量的Fe；药皮粉料的重量比组成为大理石35-43份、萤石20-27份、钛白粉2-6份、锆石英3-8份、钛铁6-12份、纯碱0.5-1份、硅铁4-8份、电解锰2-8份和镍粉6-9份；药皮粉料搅拌均匀后加入粘结剂压涂在焊芯上。本发明专利技术的焊条具有优良的全位置焊接性能，特别是立焊及仰焊工艺性能，立焊时焊缝成型美观，脱渣容易，仰焊时熔渣托铁水能力强，焊缝成型良好，脱渣容易。

【技术实现步骤摘要】
用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条及药皮粉料
本专利技术涉及的是一种焊接材料，具体地说是一种用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条的药皮粉料。本专利技术也涉及一种用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条。
技术介绍
随着世界石油经济的飞速发展，乙烯产量的不断提高，乙烯球罐建造正出现一个蓬勃发展的趋势。目前乙烯球罐建造正向着大型化、低温化的方向发展，09MnNiDR钢用于低温球形储罐的建造，因其不同于低温压力容器的特性，需要在施工条件恶劣的现场进行组装、焊接及焊后整体热处理，低温球罐用焊材除需足够的强度外，对其低温韧性和焊接性能提出了更高的技术要求。一般的焊条并不能满足低温球形储罐用09MnNiDR等钢的焊接。申请号为200910068642.4的专利文件中，公开了《一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条》，其专利技术的焊条焊缝金属在-60℃具有良好的低温韧性。目前尚没有-70℃低温冲击韧性优良的用于乙烯球罐09MnNiDR焊接的相应焊条的公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的还在于提供一种能够满足09MnNiDR等钢材的焊接要求、-70℃低温冲击韧性优良的用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条的药皮粉料。还在于提供一种具有良好的综合性能，优异的-70℃低温冲击韧性的用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条。本专利技术的用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条的药皮粉料的重量比组成包括大理石35-45份、萤石20-27份、钛白粉2-6份、锆石英3-8份、钛铁6-12份、纯碱0.5-1份、硅铁4-8份、电解锰2-8份和镍粉6-9份。本专利技术的用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条的药皮粉料的优选重量比组成为：大理石40-43份、萤石20-27份、钛白粉4-6份、锆石英5-8份、钛铁9-12份、纯碱0.5-1份、硅铁5-8份、电解锰2-8份和镍粉6-7份。本专利技术的用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条包括焊芯和药皮粉料；所述的焊芯为H04E焊芯，焊芯的重量百分比组成为C≤0.04、Si≤0015、Mn≤0.40、S≤0.005、P≤0.010和余量的Fe；所述药皮粉料的重量比组成包括大理石35-43份、萤石20-27份、钛白粉2-6份、锆石英3-8份、钛铁6-12份、纯碱0.5-1份、硅铁4-8份、电解锰2-8份和镍粉6-9份；药皮粉料搅拌均匀后加入粘结剂压涂在焊芯上。所述粘结剂为钾钠水玻璃，所述钾钠水玻璃的钾钠比为3:1、模数为2.7-2.9、浓度为44°Be′-45.5°Be′。药皮粉料与粘结剂的重量比为1:0.24。本专利技术药皮粉料中的大理石的主要作用是造渣、造气，能够调节熔渣的熔点、粘度、增大熔渣表面张力和界面张力，同时提高熔渣的碱度，大理石过多会导致飞溅增大，成型变差，太少会出现吹力不足，全位置焊接时电弧挺度不够，本专利技术确定大理石的最佳含量范围为35-42份；萤石的主要作用是造渣，适量萤石可以降低液态金属的表面张力、提高其流动性，使得焊缝成型美观，降低焊缝气孔敏感性，能够降低熔敷金属的扩散氢含量，萤石加入量过高，会导致熔渣流动性过大，全位置焊接工艺性能恶化，萤石加入量过少，焊缝成型变差，脱氢不足，导致焊缝出现气孔，萤石加入量最佳范围为20-27份；钛白粉主要作用是稳弧、造渣，调节熔渣的熔点、粘度、表面张力和流动性，改善焊缝成型，减少飞溅，最佳加入量为2-6份；锆英砂的主要作用是造渣，适量锆石英能够改善脱渣，提高熔点，改善焊条立焊及仰焊性能，锆英砂的最佳加入量为3-8份；硅铁的主要作用是脱氧，提高焊缝金属的低温冲击韧性，同时向焊缝过渡必要的Si元素，但是过高会损坏冲击韧性，过低又会导致焊缝脱氧不足，因此，必须保证在一个适当的范围内，硅铁的最佳加入量为4-8份；电解锰的主要作用是脱氧，同时向焊缝过渡必要的Mn元素，电解锰加入量过高和过低对冲击韧性都不好，电解锰的最佳加入量为2-8份；镍粉向焊缝过渡Ni元素起到合金剂的作用，可以改善焊缝金属的冲击韧性，但是镍粉的加入量必须与电解锰加入量进行合理的匹配，二者匹配不合适反而恶化焊缝的低温冲击韧性，镍粉的最佳加入量为6-9份；碱用于改善焊条压涂性能，加入量过高，恶化全位置焊接工艺性能，过低对压涂性不利，因此，碱的最佳加入量为0.5-1份。本专利技术的药皮粉料中的各成分之间相互配合，药皮粉料与焊芯的相互匹配，体现出如下优越性：1、本专利技术的焊条具有优良的全位置焊接性能，特别是立焊及仰焊工艺性能，立焊时焊缝成型美观，脱渣容易，仰焊时熔渣托铁水能力强，焊缝成型良好，脱渣容易。2、本专利技术的焊条熔敷金属具有良好的综合性能，优异的低温冲击韧性，KV2(-70℃)可以稳定大于100J。3、本专利技术的焊条适用范围宽，焊接线能量达到40kJ/cm时熔敷金属性能仍能满足技术要求。具体实施方式下面举例对本专利技术做更详细的描述。实施例1按照表1所示比例将粉料混合并搅拌均匀，得到药皮粉料。然后向药皮粉料中加入粉料重量24％的钾钠水玻璃，压涂于H04E碳钢焊芯上而成的低温钢焊条。表1药皮粉原材料重量配比表表2H04E焊芯化学成分按重量百分比表(％)CSiMnSP0.0320.0100.350.0040.009表3焊条熔敷金属化学成分表(Wt,％)CSiMnSPNi其它元素总量0.040.130.550.0030.0062.650.02表4焊条熔敷金属力学性能表Rm(MPa)Rp0.2(MPa)A5(％)KV2(J)(-70℃)51042532.5160,164,159实施例2将表5所示比例的粉原材料经搅拌均匀，然后加入粉料重量24％的钾钠水玻璃，压涂于H04E碳钢焊芯上而成的低温钢焊条。采用与实例1相同的H04E焊芯.表5药皮粉原材料重量配比表大理石萤石钛白粉锆石英钛铁碱45#硅铁电解金属锰镍粉合计43273361467100表6焊条熔敷金属化学成分表(Wt,％)CSiMnSPNi其它元素总量0.0360.100.600.0040.0092.350.02表7焊条熔敷金属力学性能如下表Rm(MPa)Rp0.2(MPa)A5(％)KV2(J)(-70℃)52544531166,159,161实施例3将表8所示比例的粉原材料经搅拌均匀，然后加入粉料重量24％的钾钠水玻璃，压涂于H04E碳钢焊芯上而成的低温钢焊条。采用与实例1相同的H04E焊芯.表8药皮粉原材料重量配比表大理石萤石钛白粉锆石英钛铁碱45#硅铁电解金属锰镍粉合计40254391567100表9焊条熔敷金属化学成分表(Wt,％)CSiMnSPNi其它元素总量0.0450.150.500.0040.0092.450.02表10焊条熔敷金属力学性能表Rm(MPa)Rp0.2(MPa)A5(％)KV2(J)(-70℃)54046029155,145,156本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条的药皮粉料，其特征是：重量比组成为大理石35‑45份、萤石20‑27份、钛白粉2‑6份、锆石英3‑8份、钛铁6‑12份、纯碱0.5‑1份、硅铁4‑8份、电解锰2‑8份和镍粉6‑9份。

【技术特征摘要】
1.一种用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条，包括焊芯和药皮粉料；其特征是：所述的焊芯为H04E焊芯，焊芯的重量百分比组成为C≤0.04、Si≤0015、Mn≤0.40、S≤0.005、P≤0.010和余量的Fe；所述药皮粉料的重量比组成为大理石40份、萤石26份、钛白粉3份、锆石英3份、钛铁12份、纯碱1份、硅铁4份、电解锰4份和镍粉7份；药皮粉料搅拌均匀后加入粘结剂压涂在焊芯上；所述低温钢全位置焊条用于09MnNiDR钢材的焊接。2.一种用于钢制球罐焊接的低温钢全位置焊条，包括焊芯和药皮粉料；其特征是：所述的焊芯为H04E焊芯，焊芯的重量百分比组成为C≤0.04、Si≤0015、Mn≤0.40、S≤0.005、P≤0.010和余量的Fe；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐锴，陈佩寅，张学刚，孙婷婷，陈波，王纯，王庆江，刘满雨，
申请(专利权)人：哈尔滨威尔焊接有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23