一种用于62Kg级耐候钢的超低氢药芯焊丝及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于62Kg级耐候钢(Ni

【技术实现步骤摘要】
一种用于62Kg级耐候钢的超低氢药芯焊丝及其制造方法


[0001]本专利技术涉及有缝药芯焊丝制造领域，具体涉及一种用于62Kg级耐候钢(Ni
‑
Cr
‑
Cu型)的超低氢药芯焊丝及其制造方法。

技术介绍

[0002]耐候钢在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以可持续发展和创新，属世界超级钢技术前沿水平的系列钢种之一。
[0003]耐候钢又叫考顿钢，它的特别之处在于，暴露在自然环境中，经与空气、雨水等作用，钢材表面会自动形成抗腐蚀的保护层，无需涂漆保护，材料的寿命厂，是普通碳钢无法比拟的。耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架、光伏、高速工程等长期暴露在大气中使用的钢结构。
[0004]主要用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。
[0005]目前耐候钢药芯焊丝在耐候钢的焊接还处于早期应用阶段，未来跨江、跨海大桥，及高层建筑的不断建设，耐候钢的使用会迎来巨大的增长量，而对于可自动化及半自动化焊接的耐候钢药芯焊丝的需求即将爆发式增长。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于62Kg级耐候钢(Ni
‑
Cr
‑
Cu型)的超低氢药芯焊丝及其制造方法，专门用于焊接62公斤级(Ni
‑
Cr
‑
Cu型)耐候钢母材。
[0007]一种用于62Kg级耐候钢(Ni
‑
Cr
‑r/>Cu型)的超低氢药芯焊丝，所述药芯组分质量百分比为：
[0008]烧结料：2
‑
7％；
[0009]TiO2：30
‑
40％；
[0010]金属氟化物：0.8
‑
2％；
[0011]Al粉：0.3
‑
2％；
[0012]Mn：10
‑
15％；
[0013]Si：3
‑
5％；
[0014]钛酸盐：2
‑
6％；
[0015]Ni：3
‑
5％；
[0016]Cu：1.5
‑
3％；
[0017]Cr：2
‑
5％；
[0018]Ti：0.5
‑
4％；
[0019]ZrO2：2
‑
5％；
[0020]SiO2：2
‑
5％；
[0021]雾化Fe:10
‑
17％；
[0022]Mg：1.5
‑
4％；
[0023]B：0.001
‑
0.005％。
[0024]在本专利技术的一个优选实施例中，所述烧结料为通过将MgO、CeO2、SiO2、TiO2烧结造粒而成形成的烧结料，其中MgO：20％
‑
28％、CeO2：22％
‑
30％、SiO2：14％
‑
20％TiO2：10％
‑
20％。
[0025]一种用于62Kg级耐候钢(Ni
‑
Cr
‑
Cu型)的超低氢药芯焊丝的制备方法，包括如下步骤：
[0026]将MgO、CeO、SiO2、TiO2混合烧结后造粒，再经50
‑
400℃低温烘培和600
‑
900℃高温烧结后筛分得烧结料；
[0027]将其他的药芯中矿物类物质经900℃煅烧旋转炉煅烧，待冷却后按比例配置相应药粉，经搅拌、低温烘培；
[0028]之后采用钢带制备所述超低氢药芯焊丝。
[0029]在本专利技术的一个优选实施例中，所述钢带为首钢HS1型钢带。
[0030]在本专利技术的一个优选实施例中，所述钢带的清洗槽pH范围为12
‑
14，清洗水温为70
‑
85℃。
[0031]在本专利技术的一个优选实施例中，所述钢带的烘干温度为不低于200℃，以确保钢带表面油污和水份含量极低,能够满足制备焊丝的需要。
[0032]在本专利技术的一个优选实施例中，所述钢带拉丝的拉丝粉采用不饱和脂肪酸。
[0033]本专利技术的有益效果如下：
[0034]1.本专利技术通过合理设计配方中各种药粉比例，使得本专利技术焊丝具有良好的焊接工艺性，适用于全位置焊接，焊缝成形美观、脱渣容易，能适用于62公斤级Ni
‑
Cr
‑
Cu系列耐候钢的焊接，适用于自动化焊接和半自动化焊接，焊接工艺与常规药芯焊丝无区别，适用性强。
[0035]2.本专利技术采用TiO2渣系，焊接62公斤级Ni
‑
Cr
‑
Cu系列耐候钢，具有优良的力学性能，力学性能满足国标美标的需要且化学成分满足国家标准。
[0036]2.本专利技术采用特殊的制造工艺，及合理的配方设计使焊缝金属扩散氢可达H5以下，焊缝抗裂性极佳。
[0037]3.通过耐蚀性公式计算焊缝的化学成分的耐蚀性指数≥6.8，并且采用周期浸润加速腐蚀试验，焊缝表面相对腐蚀率≤10％。
具体实施方式
[0038]下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0039]本专利技术的工作原理在于：
[0040]烧结料(通过将MgO、CeO2、SiO2、TiO2烧结造粒而成)适量CeO2使得钢中带状硫化锰夹杂物逐渐变质为尺寸小于2μm的球状弥散分布的稀土夹杂,钢的组织得到细化,并且在固溶稀土的作用下,提高了钢的横向冲击韧性,尤其对低温冲击值提高明显,促使钢从解理断裂向韧窝断裂转变，韧窝中的细小球状稀土氧硫化物夹杂是其转变的主要原因，从而使得耐候钢的综合机械性能得到提高。
[0041]此外，稀土CeO2的加入有利于焊缝脱氢，降低扩散氢水平，减少了延迟裂纹出现的
倾向。将MgO、CeO2、SiO2、TiO2烧结造粒的形式加入药芯内不仅可以明显改善焊缝的综合机械性能，还能够提高碱度改善焊缝的抗裂性。TiO2不仅能够造渣，对熔池进行渣保护而且具有稳弧和形核的作用，能改善渣的物理性能，长渣变为短渣，使熔渣随温度的变化快，使焊缝成型良好，改善脱渣性。
[0042]钛酸盐中由于存在K+和Na+等低电离势力离子可以对电弧形成进一步的保护，使其具有良好的焊接工艺。
[0043]金属氟化物中的F可以与熔池中的H+形成HF
↑
,具有良好的去氢效果且对熔池具有稀释作用，而碱金属反应生成的金属氧化物和盐类物质不仅可以提高碱度而且具有脱S、P的良好效果，提高抗裂性。
[0044]Al粉具有很强的脱氧脱氮能力，加入一定量的铝粉可以提高焊缝的低温韧性。而合理设计Si、Ni、Cr、Cu合金的比例使焊缝耐侯性得到提高，耐候性指数可达到7以上，相对腐蚀率≤10％。
[0045]本专利技术的比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于62Kg级耐候钢(Ni
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Cr
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Cu型)的超低氢药芯焊丝，其特征在于，所述药芯组分质量百分比为：烧结料：2
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7％；TiO2：30
‑
40％；金属氟化物：0.8
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2％；Al粉：0.3
‑
2％；Mn：10
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15％；Si：3
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5％；钛酸盐：2
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6％；Ni：3
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5％；Cu：1.5
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3％；Cr：2
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5％；Ti：0.5
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4％；ZrO2：2
‑
5％；SiO2：2
‑
5％；雾化Fe:10
‑
17％；Mg：1.5
‑
4％；B：0.001
‑
0.005％。2.如权利要求1所述的一种用于62Kg级耐候钢(Ni
‑
Cr
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Cu型)的超低氢药芯焊丝，其特征在于，所述烧结料为通过将MgO、CeO2、SiO2、TiO2烧结造粒而成形成的烧结料，其中MgO：20％
‑
28％、CeO2：22％
‑
30％、SiO2：14％
‑
20％TiO2：10％
‑
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志堂，
申请(专利权)人：上海焊接器材有限公司，
类型：发明
国别省市：