本发明专利技术公开了一种核I级2209双相不锈钢焊条，包括焊芯以及涂覆于焊芯外壁的药皮，按重量的百分比计，焊芯的组分为：0～0.04％的C，0.5～2.0％的Mn,0～1.0％的Si，0～0.03％的S，0～0.04％的P，21.5～23.5％的Cr,8.5～10.5％的Ni，2.5～3.5％的Mo，0.08～0.20％的N，0～0.75％的Cu和余量的Fe。本发明专利技术与现有技术相比，具有全位置焊接性佳、飞溅小、脱渣性能好等优良的焊接性能，且具有优异的抗应力腐蚀开裂和抗点蚀能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种核I级2209双相不锈钢焊条。
技术介绍
随着金属制造和不锈钢行业的迅猛发展，对焊接工艺所用电焊条的产品技术要求 也非常高。现在的不锈钢技术中，双相不锈钢成分中含铬22-25%、镍5-7%，低于304、316 奥氏体不锈钢水平，都添加了一定量的钼，及少量氮，有的还添加了铜和钨。双相不锈钢有 以下性能特点：双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能；含钼双相不锈钢 有良好的耐孔蚀性能；具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能；综合力学性能好；可焊性 良好，热裂倾向小，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。广泛用于核电、炼油、化肥、造纸、 石油、化工等耐海水耐高温浓硝酸等热交换器和冷淋器及器件。本焊条克服两相比例不稳 定，通过调整药皮渣系及合金体系的设计，保证焊缝金属得到稳定的相比例，使焊条具有 良好的性能， 目前国内核电关键设备制造及安装中用到的焊接材料以进口为主。使用的焊接材 料全部被国外公司所垄断，不仅价格昂贵，采购周期长，质量控制难，而且存在因政治原因 而被封锁的风险，不利于我国核电事业的发展。国内核电大批量建设期间，迫切需要开展核 级焊接材料的国产化。为了克服国内无核级焊接材料，本专利技术提供了一种核I级2209双相 不锈钢焊条，使其具有优良的焊接性能，飞溅小，脱渣性能好，提高了不锈钢焊条的焊接工 艺性能，特别是且具有优异的抗应力腐蚀开裂和抗点蚀能力。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种核I级2209双相不 锈钢焊条。 技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供的一种核I级2209双相不锈钢焊条，包括 焊芯以及涂覆于焊芯外壁的药皮，所述焊芯按重量百分比计由以下组分组成： 0 ~0.04% C 0.5 ~2.0% Mn 0 ~1.0% Si 0 ~0.03% S 0 ~0.04% P 21. 5 ~23. 5% Cr 8. 5 ~10. 5% Ni 2. 5 ~3. 5% Mo 0.08 ~0.20% N 0 ~0.75% Cu 余量的Fe。 进一步地，所述药皮按重量份计包括如下组分： 金红石20~27% 云母1~3% 钾长石1~4% 钨铁1~2% 钛白粉1~3% 荧石6~9% 金属铬20~25% 电解猛2~3% 钛酸钾1~4% 氮化铬6~10% 海藻酸钠0· 03~0· 30 % 大理石5~15% 镍粉5~7% 钼粉1~8% 膨润土 0· 04 ~0· 30 % 还原铁粉5~13% 菱镁石 0· 02 ~0· 20% 铜粉 0.1 ~0.6% CMC 0.1 ~0.5% 25 % 彡 PRE 彡 43%。 上述焊条制备工艺按焊条配方的设计要求制备涂料和焊芯，并把涂料涂敷在焊芯 上，使之达到规定的形状、尺寸，经烘干成为焊条，钢丝的拉拔；钢丝校直、切断及清洗；粘 结剂水玻璃的调配及拌粉；焊条药皮的压涂；焊条药皮的烘干及包装；焊条成品的检验。 CMC是羧甲基纤维素纳的简称，CMC用于电焊条中作为釉浆剂，使得陶瓷型涂 料具有很好的粘结成型、涂刷性能，同时在高温时也具烧尽性能，可作电焊条药粘合剂， 代替水玻璃，改善操作性，提高焊条表面光洁度及焊药粘附力。PRE是点蚀指数，一般 PRE25-43 (PRE = Cr% +3. 3Mo% +16N% )，当PRE超过40时通常称为超级双相钢。 本专利技术金红石使焊接电弧稳定，熔池平静，可细化过渡熔滴，美化焊缝成形，确保 熔渣覆盖性，但过量使用容易使机械牲能下降，故其含量控制在20~27% ; 云母使焊接电弧稳弧、造渣，富于弹性，有利于焊条生产，可增加药皮透气性，故对 药皮易干裂和发红有防止作用，过多过粗的云母可使药皮疏松，焊条易破头及擦伤，同时使 摇皮过粗，使表面质量差； 钾长石稳弧、造渣，适量有利于脱渣，过多减慢焊速，增加渣的粘度； 钨铁、镍粉作为合金剂，用来补偿焊接过程中合金元素的烧损及向焊缝过渡合金 元素，以保证焊缝金属获得必要的化学成分及性能等； 钛白粉增加焊条药皮塑性，为造渣剂，但改进工艺性能不如金红石，其含量控制在 1 ~3% ; 萤石是低氢型焊条的一种重要材料，其主要作用是造渣，在碱性渣里，它能降低渣 的熔点，粘度和表面张力，增加渣的流动性，可以减少焊缝金属中的气体杂质，有一定的去 氢作用； 金属铬是脆性金属不能单独作为金属材料，但与铁、镍、钴、钛、铝、铜等组成合金 后使焊条具有耐热性、热强性、耐磨性及特殊性能； 电解锰的纯度很高，它的作用是增药皮的硬度，在药皮中能提高焊条的强度、韧 性、耐磨性和耐腐蚀性； 钛酸钾使焊条容易引弧及在焊接过程中能保持电弧稳定燃烧； 氣化络能够提尚焊条的粘着力； 海藻酸钠是一种很好的增稠剂，稳定剂和胶凝剂，用于改善和稳定焊条的性能； 大理石主要的作用是造渣和造气，其次还有稳弧和提高熔渣的碱度以及脱硫等作 用； 钼粉增强焊条的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性 能； 膨润土作为增塑剂，增加药皮粉料在焊条压徐过程的塑性、滑性及流动性，以提高 焊条的压涂质量，减少偏心度，这些材料通常都具有一定的吸水后膨胀的特性或具有一定 的弹性、滑性； 还原铁粉的还原性好，使焊接电弧稳定，熔池平静，增加熔敷效率，使金属的细雾 状过渡，电弧柔和，焊缝成型美观，溶渣覆盖好； 菱镁石通过焊接过程中进行的冶金化学反应，以降低焊缝金属中的含氧量，提高 焊缝性能； 铜粉具有优良的工艺性能，润湿性良好，易于填满间隙，强度高、塑性好，导电性 和耐蚀性好； CMC是羧甲基纤维素纳的简称，CMC用于电焊条中作为釉浆剂，使得陶瓷型涂料具 有很好的粘结成型、涂刷性能，同时在高温时也具烧尽性能。可作电焊条药粘合剂，代替水 玻璃，改善操作性，提高焊条表面光洁度及焊药粘附力。 有益效果：本专利技术相对于现有技术而言，具备如下优点：对合金系中各合金元素 进行合理搭配，可使焊条具有较好的工艺性能及机械性能，飞溅小，脱渣性能好，且具有优 异的抗应力腐蚀开裂和抗点蚀能力；调整药皮渣系及合金体系的设计，保证焊缝金属得到 稳定的相比例；用钛钙型渣系有利于减少合金元素烧损，减小焊缝渗Si倾向，提高了焊条 的抗气孔能力。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。 一种核I级2209双相不锈钢焊条，包括焊芯以及涂覆于焊芯外壁的药皮；药皮占 焊条总重量的0. 4-0. 5,，焊芯的组分为：0~0. 04%的C，0. 5~2. 0%的Mn, 0~1. 0%的 Si，0 ~0.03% 的 S，0 ~0.04% 的 P，21. 5 ~23. 5% 的 Cr, 8. 5 ~10. 5% 的 Ni，2. 5 ~3. 5% 的Mo，0. 08~0. 20%的N，0~0. 75%的Cu和余量的Fe。本专利技术的特征在于采用如下的电 焊条药皮配方（重量配比计）：金红石20~27%，云母1~3%，钾长石1~4%，钨铁1~ 2%，钛白粉1~3%，荧石6~9%，金属铬20~25%，电解锰2~3%，钛酸钾1~4%，氮 化铬6~10%，海藻酸钠0· 03~0· 30%，大理石5~15%，镍粉5~7%，钼粉1~8%， 膨润土 0. 04~0. 30%，还原铁粉5~13%，菱镁石0. 02~0. 20%，铜粉0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种核I级2209双相不锈钢焊条，其特征在于：包括焊芯以及涂覆于焊芯外壁的药皮，所述焊芯按重量百分比计由以下组分组成：0～0.04％C0.5～2.0％Mn0～1.0％Si0～0.03％S0～0.04％P21.5～23.5％Cr8.5～10.5％Ni2.5～3.5％Mo0.08～0.20％N0～0.75％Cu余量的Fe。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许祥平，王锡岭，杨骏，杨家旺，夏春智，邹家生，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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