一种不锈钢带极埋弧堆焊焊剂制造技术

一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，属于金属焊接领域用到的焊剂，按照重量比，该焊剂由31‑33%的镁砂、3‑6%的萤石、12‑15%的氧化铝、2‑3%的金属铬、3‑4%的金属钼、10‑14%的石英、3‑5%的氟铝酸钠、2‑4%的铝酸钙、1‑3%的羧甲基纤维素和21‑24%的纯钠水玻璃混合而成。本发明专利技术的焊剂在配EQ309LMo和EQ316L焊带使用时，可进行焊后热处理，且弯曲（尤其是t=3mm的侧向弯曲）和晶间腐蚀性能优良，能够应用于加氢反应器、煤气化炉等高温容器内壁堆焊的焊接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到金属焊接领域用到的焊剂，具体的说是一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂。
技术介绍
316L（022Cr17Ni12Mo2）不锈钢具有较好的耐腐蚀性及高温性能，在加氢反应器、煤气化炉等高温设备中用途较广。加氢反应器等高温设备的壳体多为铬钼型耐热钢，且多为大厚板，316L不锈钢耐蚀层不宜与其直接复合（爆炸复合或轧制复合），应采用堆焊形式进行结合。带极埋弧堆焊的稀释率较高，应采用EQ309LMo焊带作过渡层，EQ316L焊带作面层进行焊接。带极堆焊的热输入量较大，且为异种钢焊接，焊后应进行去应力处理，热处理工艺一般为690℃×22h，且热处理后向弯曲试验（尤其是t=3mm的侧向弯曲试验）及晶间腐蚀试验检验结果均需合格，以检验堆焊材料与基体材料的结合性能及耐腐蚀性。检索到专利有（1）一种带极埋弧堆焊烧结焊剂（公开号：101518860）。此专利提出的焊剂主要关注配EQ309L和EQ347L焊接，未涉及配EQ309LMo和EQ316L焊带的焊接，也未涉及焊后热处理及弯曲问题。（2）不锈钢带极堆焊用烧结焊剂（公开号：102581518A）。此专利提出的焊剂包含电渣和埋弧两种，主要关注配EQ309L、EQ308L和EQ347L焊接，未涉及配EQ309LMo和EQ316L焊带的焊接，也未涉及焊后热处理及侧向弯曲问题（尤其是t=3mm的侧向弯曲试验）。上述专利均未涉及配EQ309LMo和EQ316L的焊接，及焊后热处理和侧向弯曲问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，专配EQ309LMo和EQ316L焊带使用，可进行焊后热处理，且弯曲（尤其是t=3mm的侧向弯曲）和晶间腐蚀性能优良，能够应用于加氢反应器、煤气化炉等高温容器内壁堆焊的焊接。本专利技术为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，按照重量百分比，该焊剂由31-33%的镁砂、3-6%的萤石、12-15%的氧化铝、2-3%的金属铬、3-4%的金属钼、10-14%的石英、3-5%的氟铝酸钠、2-4%的铝酸钙、1-3%的羧甲基纤维素和21-24%的纯钠水玻璃混合而成。所述镁砂中，氧化镁的含量不小于93%，氧化硅的含量不超过3.5%。所述萤石中，氟化钙的含量不小于95%，氧化硅的含量不超过1%。所述石英中，氧化硅的含量不小于97%。所述纯钠水玻璃中，氧化钠的含量不小于8.2%，氧化硅的含量不小于27%。本专利技术专利采用MgO-CaO-CaF2-Al2O3-SiO2碱性渣系，焊剂以碱性氧化物、氟化物、中性氧化物、酸性氧化物、粘结剂及合金为主，同时添加少量的氟铝酸盐、铝酸盐及改善压涂性的物质，各原料的粒度和成分如附图1所示。本焊剂中各成分的主要作用简述如下：镁砂：主要作用是造渣剂，适量加入比例可调整熔渣的熔点、黏度和界面张力，以达到改善焊缝成形的目的，同时还可以净化焊缝金属，降低裂纹敏感性。镁砂的加入量少于31%时，熔渣对焊缝金属的覆盖性变差，焊缝成形不良，且热裂纹敏感性增加；镁砂的加入量大于33%时，熔渣的粘度增加，焊缝金属的铺展性和脱渣性均变差；萤石：主要作用是造渣，适量加入比例可调整熔渣的熔点和黏度，增加其流动性，以达到活化熔池、改善脱渣和除氢的目的。萤石加入量低于3%时，熔渣较黏，焊缝金属的铺展性较差，脱渣较难，且焊缝表面易出现压痕；加入量大于6%时，熔渣粘度偏小，焊缝成形变差，易出现咬边等缺陷；氧化铝：主要作用是造渣，适量加入可以改善渣的流动性，使熔渣对焊缝金属的保护更加充分。氧化铝的加入量低于12%时，熔渣的流动性变差，熔渣对焊缝金属的覆盖不充分，焊缝成形变差；加入量大于15%时，熔渣的粘度增加，焊缝金属的成形性及脱渣性均变差；铝酸钙：主要作用造渣，适量加入可以降低熔渣的熔点和界面张力，提高焊缝铺成形性和脱渣性。铝酸钙的加入量低于2%，焊缝金属的波纹较粗，且脱渣性较难；加入量大于4%时，熔渣对焊缝金属的覆盖性变差，且易出现咬边等缺陷；石英：主要作用是造渣，适量加入可以调整熔渣的黏度和增加渣的活泼性。石英加入量低于10%时，焊缝金属的铺展性变差于，焊缝金属的搭边处过渡较差；加入量大于14%时，焊缝金属的脱渣性变差；氟铝酸钠：主要作用是造渣，适量加入能降低熔渣的熔点，提高熔渣的活性，改善焊缝金属的成形和铺展。氟铝酸钠的加入量低于3%时，焊缝金属的铺展性变差；加入量大于5%时，焊缝金属成形变差，且易在焊接过程中出现刮渣现象；羧甲基纤维素：主要作用是降低焊剂松装比，改善焊接工艺性。CMC的加入量低于1%，焊剂的松装比偏大，焊接工艺性较差；加入量高于3%时，焊剂造粒性较差；金属铬：主要作用是过渡合金元素。金属铬加入量高于3%，焊缝金属中铁素体含量偏高，易引起σ相析出，恶化焊缝金属的抗弯曲性能；加入量低于2%时，焊缝金属的抗晶间腐蚀性能变差；金属钼：主要作用是过渡合金元素。金属钼加入量低于3%时，焊缝金属的弯曲性能变差；加入量高于4%时，焊缝金属的弯曲性能也变差；纯钠水玻璃：主要作用是粘结粉体。水玻璃加入量低于21%时，无法完成焊剂造粒；加入量大于24%时，粉体成团状或块状，也无法进行造粒。有益效果：本专利技术与现有的焊剂相比，具有以下优点：1）本专利技术的焊剂是专配EQ309LMo、EQ316L焊带使用的，并不是现有的普适型焊剂：2）690℃×22h热处理后，抗侧向弯曲性能和晶间腐蚀性能较优；3）焊缝金属铺展较宽，搭接平滑，脱渣性良好，综合焊接工艺性较优。附图说明图1为本专利技术中所用原材料的化学成分表；图2为本专利技术实施例所用焊带与母材化学成分表；图3为本专利技术实施例中堆焊工艺参数表；图4为本专利技术实施例中堆焊金属的化学成分表；图5为本专利技术实施例中堆焊金属腐蚀性能测定表；图6为本专利技术实施例中堆焊金属侧向弯曲性能测定表。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的阐述，实施例中所用的各原料均来自图1中所用的原材料。实施例1一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，按照重量百分比，该焊剂由31%的镁砂、6%的萤石、15%的氧化铝、3%的金属铬、4%的金属钼、12%的石英、3%的氟铝酸钠、4%的铝酸钙、1%的羧甲基纤维素和21%的纯钠水玻璃混合而成。实施例2一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，按照重量百分比，该焊剂由31%的镁砂、4%的萤石、13%的氧化铝、2%的金属铬、3%的金属钼、14%的石英、4%的氟铝酸钠、3%的铝酸钙、2%的羧甲基纤维素和24%的纯钠水玻璃混合而成。实施例3一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，按照重量百分比，该焊剂由33%的镁砂、3%的萤石、12%的氧化铝、3%的金属铬、4%的金属钼、13%的石英、5%的氟铝酸钠、2%的铝酸钙、3%的羧甲基纤维素和22%的纯钠水玻璃混合而成。实施例4一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，按照重量百分比，该焊剂由32%的镁砂、4.5%的萤石、13.5%的氧化铝、3%的金属铬、3.5%的金属钼、10%的石英、5%的氟铝酸钠、4%的铝酸钙、2%的羧甲基纤维素和22.5%的纯钠水玻璃混合而成。选取实施例1、实施例2和实施例3的产品分别标记为S1、S2和S3进行试验，这三种焊剂分别与0.5mm（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，其特征在于：按照重量百分比，该焊剂由31‑33%的镁砂、3‑6%的萤石、12‑15%的氧化铝、2‑3%的金属铬、3‑4%的金属钼、10‑14%的石英、3‑5%的氟铝酸钠、2‑4%的铝酸钙、1‑3%的羧甲基纤维素和21‑24%的纯钠水玻璃混合而成。

【技术特征摘要】
1.一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，其特征在于：按照重量百分比，该焊剂由31-33%的镁砂、3-6%的萤石、12-15%的氧化铝、2-3%的金属铬、3-4%的金属钼、10-14%的石英、3-5%的氟铝酸钠、2-4%的铝酸钙、1-3%的羧甲基纤维素和21-24%的纯钠水玻璃混合而成。2.根据权利要求1所述的一种可进行焊后热处理的不锈钢带极埋弧堆焊焊剂，其特征在于：所述镁砂中，氧化镁的含量不小于93%，氧化硅的含量不...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔红雨，王青云，张文军，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种合金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41