一种高强度耐点蚀的超级双相不锈钢焊条制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐点蚀的超级双相不锈钢焊条，包括焊芯和药皮。本发明专利技术焊条焊缝具有优异的力学性能，抗拉强度可以达到900MPa，延伸率达到23％，‑40℃冲击可达50J；PRE≥40，具有优秀的耐点腐蚀的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接材料领域，特别涉及一种超级双相不锈钢焊条。
技术介绍
双相不锈钢强度高，耐腐蚀性优良，尤其在耐点蚀性方面性能优异，因此已广泛应用于耐蚀压力容器、管道、大型化学品船等。目前，我国工程建设中也已广泛应用双相不锈钢，但与之配套的高强度的双相不锈钢焊材还很缺乏，其耐点腐蚀性尚不够稳定。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种高强度、耐点腐蚀能力强的超级双相不锈钢焊条，具有高强度、高韧性及抗晶间腐蚀性。本专利技术的技术方案是：一种高强度耐点蚀的超级双相不锈钢焊条，包括焊芯和药皮，药皮涂敷于焊芯外壁，所述药皮占焊条总重量的40％～50％；以焊芯重量为基准，按重量的百分比计，所述焊芯的组分如下：C：＜0.03％；Si：0.01～0.20％；Mn：1.5～2.5％；P：≤0.02％；S：≤0.01％；Cr：22.0～23.0％；Ni：9.0～10.0％；Mo：3.0～4.0％；余量为Fe；以药皮重量为基准，按重量的百分比计，所述药皮的组分如下：碳酸钙：8～22％；碳酸钡：4～18％；氟化钙：4～18％；氟化锶：6～18％；氟化钡：4～18％；冰晶石：8～20％；金红石：3～9％；钛白粉：2～6％；二氧化硅：4～10％；铬粉：2～9％；钼粉：0.5～2.0％；镁粉：0.1～5％；铁粉：4～15％；所述药皮的组分混合均匀后加入粘结剂。作为本专利技术的进一步改进，以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，所述焊芯的组分优选如下：C：0.01～0.02％；Si：0.1～0.2％；Mn：1.5～2.5％；P：≤0.02％；S：≤0.01％；Cr：22.0～23.0％；Ni：9.0～10.0％；Mo：3.0～4.0％；余量为Fe。作为本专利技术的进一步改进，所述粘结剂为钾钠水玻璃。本专利技术焊条熔敷金属成分包括：C：0.02～0.025％；Si：0.70～0.84％；Mn：0.86～0.92％；P：0.016～0.018％；S：0.007～0.008％；Ni：9.20～9.39％；Cr：25.5～26.3％；Mo：4.30～4.50％；Cu：0.023～0.025％；N：0.021-0.035％。其中，所述药皮中碳酸钙和碳酸钡的总量在10％～35％之间。其中，所述药皮中氟化钙、氟化锶、冰晶石、氟化钡的总量在20％～50％之间。具体对本专利技术的内容分析如下：碳酸盐(包括碳酸钙、碳酸钡)的主要作用为造渣和造气，当碳酸盐含量较低时，药皮的造气和造渣能力下降，对焊缝的保护作用降低，造成焊缝力学性能的下降；如果碳酸盐的含量过高，药皮造气量过大，电弧稳定性下降，飞溅增大，焊缝成型粗糙，故本专利技术中碳酸盐的含量控制在10～35％；氟化物(包括氟化钙、氟化锶、冰晶石、氟化钡)可以降低液态金属的表面张力，降低渣的熔点，提高渣的流动性，降低气孔形成的机率，提高焊缝的成型性。氟化物含量过低，焊缝成型不好，焊缝中易产生气孔，氟化物含量过高，电弧的稳定性不够，降低焊条的工艺性能。所以本专利技术焊条中氟化物的含量为20～50％；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性能下降，故其含量控制在3～9％；钛白粉可增加焊条药皮塑性，为造渣剂，但改进工艺性能不如金红石，其含量控制在2～6％；二氧化硅可造渣，调节渣的覆盖性，但过量会降低力学性能，其含量控制在4～10％；镁粉可降低焊缝中的氧含量；铬粉、钼粉是通过药皮过渡至熔敷金属，可以有效地提高熔敷金属的强度，同时提高耐点腐蚀能力。当熔敷金属中的Mo含量较低时，耐点腐蚀指数PRE将会降低，当Cr含量增加过高时，熔敷金属的韧性将会明显下降，因此药皮中的钼粉控制在0.5～2.0％之间，铬粉控制在2～9％之间；铁粉的加入可以加速药皮的熔化速度，提高熔敷效率，由于本配方采用的是特殊碱性渣系，故可同时提高电弧稳定性，但过多则使生产困难，其含量控制在4～15％；粘结剂采用钾钠水玻璃，可以起到稳弧的作用。本专利技术精确控制合金成分，确保焊缝组织比例，在严格按照规定的工艺焊接后，通过金相观察，焊缝组织中铁素体的含量为40-50％，该比例可满足工程应用要求；焊缝具有优异的力学性能，抗拉强度可以达到900MPa，延伸率达到23％，-40℃冲击可达50J；PRE≥40，具有优秀的耐点腐蚀性能。因此，本专利技术具有高强度、高韧性及抗晶间腐蚀性，在焊接时电弧稳定，飞溅少，焊缝成型好，脱渣容易，焊条操作性能优异。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。本专利技术包括焊芯和药皮，其焊芯组份如下表(重量百分比％)：CSiMnPS＜0.030.01-0.21.5-2.5≤0.02≤0.01CrNiMoFe22-239.0-10.03.0-4.0余量其药皮组分如下表(重量百分比％)：CaCO3BaCO3CaF2SrF2BaF2冰晶石金红石8-224-184-186-184-188-203-9钛白粉二氧化硅铬粉钼粉镁粉铁粉2-64-102-90.5-2.00.1-54-15本专利技术焊条芯线采用双相不锈钢，使用通用的手焊条制造生产工艺制作，药皮占焊条总重量的40％～50％，芯线直径为2.6mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm。各实施例药皮成分(重量百分比％)如表1所示，各实施例实际测得焊芯成分(重量百分比％)如表2所示，上述电焊条制成后，按照表3的条件进行焊接，各实施例对焊缝力学性能进行测定的结果如表4所示，对各实施例的熔金成分进行分析总结如表5所示。表1：各实施例的药皮成分(重量百分比％)表2：焊芯成分表(重量百分比％)表3焊接工艺条件表4：实施例之熔敷金属力学性能表5熔敷金属成分表(重量百分比％)表6各实施例点蚀指数表试件实施例1实施例2实施例3实施例4Pre40.040.341.241.7上表中Pre代表点蚀指数，其计算公式如下：Pre＝％Cr+3.3×％Mo+16×％N焊接依照表3中条件规范进行，对焊缝组织腐蚀实验依照GB/T13305-2008规范进行，金相照片显示，焊道铁素体含量在40％-50％之间。采用本专利技术焊条进行焊接，焊缝具有优异的力学性能，抗拉强度可以达到900MPa，延伸率达到23％，-40℃可达到50J，根据实施例中熔金的成分计算PRE值都大于40。该焊条可广泛应用于耐蚀压力容器、管道、大型化学品船结构等的焊接材料。以上的仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度耐点蚀的超级双相不锈钢焊条，包括焊芯和药皮，药皮涂敷于焊芯外壁，其特征是，所述药皮占焊条总重量的40％～50％；以焊芯重量为基准，按重量的百分比计，所述焊芯的组分如下：C：＜0.03％；Si：0.01～0.20％；Mn：1.5～2.5％；P：≤0.02％；S：≤0.01％；Cr：22.0～23.0％；Ni：9.0～10.0％；Mo：3.0～4.0％；余量为Fe；以药皮重量为基准，按重量的百分比计，所述药皮的组分如下：碳酸钙：8～22％；碳酸钡：4～18％；氟化钙：4～18％；氟化锶：6～18％；氟化钡：4～18％；冰晶石：8～20％；金红石：3～9％；钛白粉：2～6％；二氧化硅：4～10％；铬粉：2～9％；钼粉：0.5～2.0％；镁粉：0.1～5％；铁粉：4～15％；所述药皮的组分混合均匀后加入粘结剂。

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐点蚀的超级双相不锈钢焊条，包括焊芯和药皮，药皮涂敷于焊芯外壁，其特征是，所述药皮占焊条总重量的40％～50％；以焊芯重量为基准，按重量的百分比计，所述焊芯的组分如下：C：＜0.03％；Si：0.01～0.20％；Mn：1.5～2.5％；P：≤0.02％；S：≤0.01％；Cr：22.0～23.0％；Ni：9.0～10.0％；Mo：3.0～4.0％；余量为Fe；以药皮重量为基准，按重量的百分比计，所述药皮的组分如下：碳酸钙：8～22％；碳酸钡：4～18％；氟化钙：4～18％；氟化锶：6～18％；氟化钡：4～18％；冰晶石：8～20％；金红石：3～9％；钛白粉：2～6％；二氧化硅：4～10％；铬粉：2～9％；钼粉：0.5～2.0％；镁粉：0.1～5％；铁粉：4～15％；所述药皮的组分混合均匀后加入粘结剂。2.根据权利要求1所述的高强度耐点蚀的超级双相不锈钢焊条，其特征在于，以焊芯重量为基准，按重量百分比计，所述焊芯的组分如下：C：0.01～0.02％；Si：0.1～0.2％；M...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鸿祥，陈国栋，王登峰，
申请(专利权)人：昆山京群焊材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32