一种核电用高碱度不锈钢焊条制造技术

本发明专利技术提供了一种核电用高碱度不锈钢焊条，包括焊芯和药皮，药皮涂敷于焊芯外壁，药皮占焊条总重量的20％

【技术实现步骤摘要】
一种核电用高碱度不锈钢焊条


[0001]本专利技术属于焊接材料领域，尤其是涉及一种核电用高碱度不锈钢焊条。

技术介绍

[0002]核电以污染少、温室气体接近零排放等优点，与水电、风电、太阳能和生物质能并称为高效清洁新能源。核电设备由于经常受核辐射，其焊条要求具有良好的焊接工艺性能，且焊缝具有较高的抗冲击性能。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种具有优良抗冲击性能的和焊接工艺性能的核电用高碱度不锈钢焊条。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种核电用高碱度不锈钢焊条，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20％
‑
30％；
[0006]其中，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≤0.30％；Mn：1.5
‑
2.0％；P≤0.02％；S≤0.01％；Cr:18.5
‑
20.0％；Ni:11.5
‑
13.0％；Mo:2.1
‑
2.4％；Co≤0.04％；O≤0.0030％；N≤0.0400％；余量为Fe；
[0007]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:大理石30
‑
40％；萤石30
‑
40％；冰晶石0
‑
1％；脱水长石3
‑
7％；钛铁3
‑
7％；铁粉10
‑
15％；金属铬3
‑
5％；镍粉0
‑
1％；高碳铬铁2
‑
3％；海藻酸钠0.5
‑
1％；碱面0.5
‑
1％；所述药皮的组分混合均匀后还加入粘结剂。
[0008]进一步，所述焊芯的组分包括:C:0.01
‑
0.02％；Si:0.1
‑
0.2％；Mn:1.5
‑
2.0％；P≤0.02％；S≤0.01％；Cr:18.5
‑
20.0％；Ni:11.5
‑
13.0％；Mo:2.1
‑
2.4％；余量为Fe。
[0009]进一步，所述粘结剂为钾钠水玻璃，其中K：Na＝1:1。
[0010]进一步，粘结剂占药皮总重量的0.5％
‑
5％。
[0011]进一步，焊条熔敷金属成分包括以下元素：C:0.04
‑
0.05％；Si:0.35
‑
0.45％；Mn:1.50
‑
2.00％；P:0.005
‑
0.010％；S:0.002
‑
0.005％；Ni:12.00
‑
13.00％；Cr:18.50
‑
19.50％；Mo:2.0
‑
2.7％；Cu:0.010
‑
0.10；N:0.021
‑
0.035％；O：0.020
‑
0.040％；Co：0.010
‑
0.040％。
[0012]进一步，大理石的粒度为60目。
[0013]进一步，焊芯直径为2.5mm
‑
5.0mm。
[0014]C是强的奥氏体形成元素，如果其含量过高对焊接性明显不利，容易形成碳化物降低耐蚀性；过低起不到耐热作用尤其对时效处理后冲击性能不利。在保证焊缝的韧性、耐腐蚀性及耐热性的前提下，将C限定在0.04
‑
0.05％。
[0015]Si是焊接过程中有效的脱氧元素当Si小于0.20％时焊缝中容易产生气孔、夹渣等焊接缺陷；过高的Si含量对焊条抗热裂纹不利。在焊接过程中，通过药皮作为脱氧剂过渡到
熔敷金属中是不成问题，其含量(熔敷金属的量)控制在0.35
‑
0.45％。
[0016]P是对焊缝熔敷金属的机械性能带来恶劣的影响的杂质，在不锈钢中通过晶间析出降低不锈钢的耐腐蚀性，因此0.010％是作为杂质的允许上限。
[0017]S也是对焊缝熔敷金属的机械性能带来恶劣影响的杂质，在不锈钢中通过晶间析出降低不锈钢的耐蚀性。因此，S的含量不能大于0.0050％。
[0018]N(氮)是一种强的奥氏体形成元素，同时可以抑制高温区形成6一铁素体的奥氏体形成元素。在熔敷金属中适当提高N含量，可以降低贵重金属N i的含量，N具有固熔强化作用，提高强度，同时由于N是小的间隙型元素，焊缝在快速冷却时，N没有充分的时间去扩散，容易在焊缝中析出氮化物。考虑到芯线在冶炼过程中N含量达到的极限，以及焊接过程中N的增加量，熔敷金属中的N含量控制0.021
‑
0.035％。
[0019]碳酸盐(包括碳酸钙)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，故本专利技术中碳酸盐的含量控制在30
‑
40％；
[0020]氟化物(包括氟化钙、冰晶石)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30
‑
40％；
[0021]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3
‑
7％；
[0022]金属铬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，因此药皮中的金属铬控制在3
‑
5％之间；
[0023]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，对O含量的降低也能起到一定作用，其含量控制在10
‑
15％；
[0024]粘结剂采用钾钠水玻璃(K:Na＝1:1)，可以起到稳弧的作用。
[0025]相对于现有技术，本专利技术所述的核电用高碱度不锈钢焊条具有以下优势：
[0026]本专利技术所述的核电用高碱度不锈钢焊条精确控制合金成分，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，焊缝组织中铁素体为3
‑
6FN，该比例可满足工程应用要求；焊缝具有优异的力学性能，常温冲击可达90J以上。
[0027]本专利技术所述的核电用高碱度不锈钢焊条具有高韧性，在焊接时电弧稳定，飞溅少，焊缝成型美观，脱渣容易，焊条操作性能优异。
具体实施方式
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]下面将结合实施例来详细说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电用高碱度不锈钢焊条，其特征在于：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20％
‑
30％；其中，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≤0.30％；Mn：1.5
‑
2.0％；P≤0.02％；S≤0.01％；Cr:18.5
‑
20.0％；Ni:11.5
‑
13.0％；Mo:2.1
‑
2.4％；Co≤0.04％；O≤0.0030％；N≤0.0400％；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:大理石30
‑
40％；萤石30
‑
40％；冰晶石0
‑
1％；脱水长石3
‑
7％；钛铁3
‑
7％；铁粉10
‑
15％；金属铬3
‑
5％；镍粉0
‑
1％；高碳铬铁2
‑
3％；海藻酸钠0.5
‑
1％；碱面0.5
‑
1％；所述药皮的组分混合均匀后还加入粘结剂。2.根据权利要求1所述的核电用高碱度不锈钢焊条，其特征在于：所述焊芯的组分包括:C:0.01
‑
0.02％；Si:0.1
‑
0.2％；Mn:1.5
‑
2.0％；P≤0.02％；S≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑子行，韩海舰，李典钊，邹旭，
申请(专利权)人：天津大桥龙兴焊接材料有限公司天津大桥电焊条有限公司，
类型：发明
国别省市：