一种高纤维素焊条及其应用制造技术

本发明专利技术属于焊材技术领域，具体涉及一种高纤维素焊条及其应用，直流焊接表皮光滑，不偏心；直流焊接，立向下焊接工艺性良好，电弧吹力大，电弧稳定性好，单面焊双面成形，焊缝成形工艺良好，焊后力学性能满足高强管线钢要求，可用于石油、天然气、化工等行业运输管道的焊接，取代进口同类产品，降低施工成本。降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高纤维素焊条及其应用


[0001]本专利技术属于焊材
，具体涉及一种高纤维素焊条及其应用。

技术介绍

[0002]管道工业是在世界范围内发展最迅速的工业之一，利用管道将石油及其产品和气体从产地输送到用户已逐渐成为最安全、最经济和对环境破坏最小的运输方式。随着国民经济发展对能源的需求，尤其是从环境保护角度出发对清洁能源的需求，我国未来的石油天然气管道工业将有一个长足的发展。随着石油管道工程的发展，管道焊接技术不断发展，尤其是焊接材料的发展。
[0003]管道焊接用焊条由全位置施焊发展为立向下焊专用的纤维素焊条，改变了普通焊条立向上焊的传统工艺方法，改进为类似平焊运条法的立向下焊接。焊接速度快，生产效率高，电弧吹力大，穿透力强，单面焊双面成型，焊道背面成形美观，抗风能力强，适于野外作业，因此在石油、天然气、化工产品运输方面得到广泛应用。国内管道工程建设所用纤维素焊条全部依赖进口，价格昂贵，工期得不到保证，根据此种形势，我公司自主研制了纤维素焊条。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种高纤维素焊条及其应用，电弧具有熔深大，穿透力强，根部打底焊单面焊双面成形好，气孔敏感性小，操作难度小等特点，尤其能够满足管线钢焊接的技术要求。
[0005]本专利技术所提供的方案如下：一种高纤维素焊条，包括钢芯和药皮，所述药皮中包括以下组分：纤维素33～48份、高碳锰铁9～15份、钛铁矿9～15份、纯碱2～5份、碳酸锰3～12份、石英3～5份、菱镁矿3～6份、氧化锰0.2～0.8份，钛白粉4～6份，CMC 1～3份，钠水玻璃34～37份。
[0006]更好的，所述药皮中包括以下组分：纤维素42份、高碳锰铁12份、钛铁矿12份、纯碱3份、碳酸锰9份、石英4份、菱镁矿5份、氧化锰0.8份，钛白粉4份，CMC 2份、钠水玻璃37份。
[0007]其中，所述的高碳锰铁C含量至少为6.5%，Mn含量至少为70%；钛铁矿中Ti含量至少为40%；菱镁矿中MgCO3含量至少为95%。
[0008]本专利技术所采用的钠水玻璃模数为2.5～2.8。
[0009]本专利技术的焊条直径2.5mm～4.0mm。
[0010]将本专利技术所述的组分搅拌均匀，在常规油压焊条生产设备上进行压涂、成形等操作，将粉料均匀压涂在钢芯表面，烘干后即为成品焊条。本专利技术所述的钢芯一般采用H08A钢芯。
[0011]本专利技术药皮中各组分的作用为：纤维素主要作用为造气作用，改善焊条电弧的吹力及焊条表面的光洁性；高碳锰铁主要用作脱氧剂、渗合金及脱硫剂，其量过低导致熔池流动性差，焊缝机
械性能差，易导致热裂纹等，其量过多会增加飞溅，故选定其范围为9～15份。
[0012]钛铁矿可细化熔滴，促进焊缝成形细而光亮，易脱渣；过多对方向性焊接不利易产生气孔及飞溅。
[0013]钛白粉可形成短渣，增强焊条的立焊效果。由于TiO2结晶快，使焊缝易于脱渣，促使焊波细致；过多易造成热裂纹，机械性能差。确定其份数为4～6份为最佳。
[0014]纯碱利用其润滑性，改善其在油压机的压涂性能预防偏心，也有一定的稳弧性能；加入量不宜过多，否则药皮易吸潮。确定其份数为2～5份为最佳。
[0015]CMC的使用可改善焊条的压涂性能，压力稳定、不偏心、表皮光滑、磨头磨尾良好；利用其热分解性，改善电弧吹力及引弧性能。确定其份数为1～3份为最佳。
[0016]本专利技术选用碳酸锰、石英、菱镁矿、氧化锰粉料实现不同电弧温度下的造渣、造气功能，以保护焊缝；利用碳酸锰、氧化锰促进向焊缝渗合金功能。此四种粉料应搭配使用，过少对焊缝保护不利，过多易引起粘渣，飞溅增多，机械性能差等不良情况。确定组分的份数为碳酸锰3～12份、石英3～5份、菱镁矿3～6份、氧化锰0.2～0.8份为最佳。
[0017]本专利技术的高纤维素焊条直流焊接，立向下焊接工艺性良好，电弧吹力大，电弧稳定性好，单面焊双面成形，焊缝成形工艺良好，焊后力学性能满足高强管线钢要求，可用于石油、天然气、化工等行业运输管道的焊接，取代进口同类产品，降低施工成本。
[0018]与现有技术相比，本专利技术优点是：本专利技术提供的高纤维素焊条直流焊接表皮光滑，不偏心；直流焊接，立向下焊接工艺性良好，电弧吹力大，电弧稳定性好，单面焊双面成形，焊缝成形工艺良好，焊后力学性能满足高强管线钢要求，可用于石油、天然气、化工等行业运输管道的焊接，取代进口同类产品，降低施工成本。
具体实施方式
[0019]下面是结合实施例对本专利技术进一步说明。
[0020]实施例1一种管线钢焊接用焊条，由药皮及焊芯组成，药皮中各组成粉料质量份数为：纤维素42份、高碳锰铁12份（C含量为6.5%，Mn含量为70%）、钛铁矿12份（Ti含量为40%）、纯碱3份、碳酸锰9份、石英4份、菱镁矿5份（MgCO3含量为95%）、氧化锰0.8份，钛白粉4份，CMC 2份。以上所述粉料均为常规粉料，加入模数为2.7钠水玻璃37份，将粉料搅拌均匀，在常规油压焊条生产设备上进行压涂、成形等操作，将粉料均匀压涂在H08A焊芯表面，焊芯直径4.0mm，烘干后即为成品焊条，焊条外径6.0mm。
[0021]对焊条进行焊接试验、成分分析和力学性能分析，结果见下表。
[0022]实施例2一种管线钢焊接用焊条，由药皮及焊芯组成，药皮中各组成粉料质量份数为：纤维素33份、高碳锰铁9份（C含量为6.5%，Mn含量为70%）、钛铁矿9份（Ti含量为40%）、纯碱2份、碳酸锰3份、石英3份、菱镁矿3份（MgCO3含量为95%）、氧化锰0.2份，钛白粉4份，CMC 1份。以上所述粉料均为常规粉料，加入模数为2.7钠水玻璃34份，将粉料搅拌均匀，在常规油压焊条生产设备上进行压涂、成形等操作，将粉料均匀压涂在H08A焊芯表面，焊芯直径2.5mm，烘干后即为成品焊条，焊条外径3.5mm。
[0023]对焊条进行焊接试验、成分分析和力学性能分析，结果见下表。
[0024]实施例3一种管线钢焊接用焊条，由药皮及焊芯组成，药皮中各组成粉料质量份数为：纤维素48份、高碳锰铁15份（C含量为6.5%，Mn含量为70%）、钛铁矿15份（Ti含量为40%）、纯碱5份、碳酸锰12份、石英5份、菱镁矿6份（MgCO3含量为95%）、氧化锰0.6份，钛白粉6份，CMC 3份。以上所述粉料均为常规粉料，加入模数为2.8钠水玻璃35份，将粉料搅拌均匀，在常规油压焊条生产设备上进行压涂、成形等操作，将粉料均匀压涂在H08A焊芯表面，焊芯直径3.2mm，烘干后即为成品焊条，焊条外径4.6mm。
[0025]对焊条进行焊接试验、成分分析和力学性能分析，结果见下表。
[0026]各实施例中的药皮组分及焊条性能测试见下表。
[0027]上述实施例的试验结果表明，实施例1
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3制备的管线钢焊接用焊条，直流立下焊接管线钢效果良好，电弧稳定且吹力大，熔深较深，单面焊双面成形效果良好，化学成分及力学性能均达到石油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纤维素焊条，包括钢芯和药皮，其特征在于，所述药皮中包括以下组分：纤维素33～48份、高碳锰铁9～15份、钛铁矿9～15份、纯碱2～5份、碳酸锰3～12份、石英3～5份、菱镁矿3～6份、氧化锰0.2～0.8份，钛白粉4～6份，CMC 1～3份，钠水玻璃34～37份。2.根据权利要求1所述一种高纤维素焊条，其特征在于，所述药皮中包括以下组分：纤维素42份、高碳锰铁12份、钛铁矿12份、纯碱3份、碳酸锰9份、石英4份、菱镁矿5份、氧化锰0.8份，钛白粉4份，CMC 2份、钠水玻璃37份。3.根据权利要求1或2所述一种高纤维素焊条，其特征在于，所述高碳锰铁中C含量至少为6.5%，Mn含量至少为70% 。4.根据权利要求1或2所述一种高纤维素焊条...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏超，
申请(专利权)人：山东聚力焊接材料有限公司，
类型：发明
国别省市：