【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接材料，具体涉及一种焊条的药皮、焊条及其制备方法和在奥氏体-铁素体异种钢材料堆焊中的应用。
技术介绍
1、近年来，随着工业大规模的发展，污染越来越严重，工业发展和人们生活水平的提高与环境矛盾越来越突出，世界各国人民环保意识日渐增强。政府部门开始高度重视化学工业带来的环境污染，积极推进节能减排，推进清洁生产和循环经济，并先后出台了多项产业政策，鼓励环保型石化产业的发展，鼓励石油化工行业加大末端产品的深度加工和回收利用，减少对于大气、水资源的直接排放。
2、随着石化工业的发展和技术的进步，以加氢反应器为代表的临氢设备，不仅在炼油和乙烯生产中得到应用，而且在煤制油工业中也得到大量应用。炼油厂的石油产品必须经过加氢除去有害杂质才能出厂，加氢反应器要求能够耐高温、耐高压、耐氢和硫化氢腐蚀。为增强设备的抗腐蚀性能，节约成本，通常会采用在碳钢、低合金钢母材内壁堆焊奥氏体不锈钢加以保护，来替代整体使用奥氏体不锈钢材料，该技术广泛应用于能源、化工、石油等领域。在实际生产制造中，奥氏体不锈钢的堆焊方式一般采用组合堆焊，即采用两种焊材并以过渡层加覆面层的方式进行堆焊。虽然组合堆焊可以显著提高焊件的塑韧性，减小脆性断裂和开裂的倾向，提高综合利用性能，但是需要进行两道工序，使得焊接过程麻烦，并且存在影响焊接质量的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是现有奥氏体不锈钢采用组合堆焊，需要进行两道工序，使得焊接过程麻烦，并且存在影响焊接质量的问题。
2、本
3、金红石：主要作用是造渣、稳弧，调整熔渣粘度，对渣的长短起关键作用。
4、大理石：在电弧热的作用下分解成cao和co2，是焊条制造中极常用的造渣、造气材料，能够提高熔渣的碱度，稳定电弧、细化熔滴，增大熔渣与金属界面张力，改善脱渣，并有较好的脱硫能力。
5、氟化物：主要作用是净化熔池，降低液态金属的表面张力，提高熔渣的流动性，降低焊缝气孔敏感性，调整熔渣粘度及温度等作用，对焊缝的塑韧性、渣的长短等起关键作用。
6、云母：主要作用是造渣、稀渣、增塑等。
7、钾长石：主要作用是造渣、稳弧，降低液态金属的表面张力，提高熔渣的流动性，调整熔渣粘度及温度等作用。
8、电解锰：锰是奥氏体元素。加入可起到脱硫、脱氧的作用，还可以向焊缝过渡/渗入锰元素、提高焊缝强度等。
9、钛铁：加入可起到先期脱氧、稳定电弧、造渣作用。
10、金属铬：铬是铁素体元素。可以向焊缝过渡/渗入铬元素，提高焊缝金属的强度和屈服点，抗腐蚀性能。
11、金属镍：镍是奥氏体元素。合金剂，采用粉状金属镍，向焊缝过渡/渗入镍元素，能够有效提高焊缝金属塑韧性和抗腐蚀性能。
12、铁砂：主要作用是造渣、氧化剂，提高熔渣的流动性，调整熔渣粘度及温度等作用。
13、纯碱：粘结剂、稳定电弧等作用。
14、硫化钙：通过试验发现它是一种脱渣剂，也有造渣作用。
15、作为一种可能的设计，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石11.0份-14.0份、大理石7.0份-8.0份、氟化物2.5份-3.5份、云母2.5份-3.0份、钾长石6.8份-9.0份、电解锰1.2份-1.6份、钛铁0.8份-1.0份、金属铬2.8份-4.0份、金属镍2.0份-3.0份、铁砂0.4份-0.6份、硫化钙0.2份-0.4份和纯碱0.5份-0.6份。
16、作为一种可能的设计，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石11.0份、大理石7.0份、氟化物2.5份、云母2.5份、钾长石6.8份、电解锰1.2份、钛铁0.8份、金属铬2.8份、金属镍2.0份、铁砂0.4份、硫化钙0.2份和纯碱0.5份。
17、作为一种可能的设计，所述药皮原料组成的化学成分按质量百分数计包括：金红石中tio2含量≥95％；大理石中caco3含量≥96％；氟化物中f含量≥53％，na含量≤32％；云母中sio2含量为48％-58％，al2o3含量为26％-35％；钾长石中sio2含量为63％-73％，al2o3含量为15％-24％，ko2和nao2含量≥12％；电解锰中mn含量≥99.5％；钛铁中ti含量为25％-35％；金属铬中cr含量≥99.2％；金属镍中ni含量≥99.5％；铁砂中fe3o4含量≥97％；硫化钙中cas含量≥99％；纯碱中na2co3含量≥96％，nacl含量≤0.7％。
18、本专利技术的第二目的在于提供一种焊条，包括焊芯，所述焊芯上涂覆有前述药皮；所述焊芯的化学成分按质量百分比计包括：c≤0.020％、mn 1.5％-2.0％、si≤0.30％、p≤0.020％、s≤0.010％、cr 23.0％-25.0％、ni 12.0％-14.0％、mo≤0.40％、cu≤0.40％、n≤0.040％，余量为fe及杂质。
19、作为一种可能的设计，所述药皮的质量为所述焊芯质量的30％-45％。
20、本专利技术的第三目的在于提供一种前述焊条的制备方法，包括：
21、向所述药皮的原料中加入粘接剂，后包裹于所述焊芯上，得到焊条中间体；
22、将所述焊条中间体依次在100℃-150℃和300℃-400℃下烘干。
23、作为一种可能的设计，所述粘接剂包括钾钠水玻璃，所述钾钠水玻璃的重量份为4份-6份；所述钾钠水玻璃的浓度为37.0°be″～39.0°be″。
24、本专利技术的有益效果为：
25、1.本专利技术通过添加硫化钙，起到脱渣和造渣的作用，硫化钙和其它成分相互协同，使得其能够一次堆焊，且堆焊后焊缝具有优良的塑韧性和抗腐蚀性能，能够满足石油、化工、水工、核电等反应、存储设备堆焊的特殊要求，同时提高焊接工作效率和焊接质量，可应用于奥氏体-铁素体异种钢材料的堆焊，奥氏体-铁素体异种钢材料可以为异种碳钢、等等异种低合金钢。
26、2.在制备焊条的过程中选用钾钠水玻璃作为粘结剂，能够提升药皮的粘结性；同时采用分步烘干(100℃-150℃和300℃-400℃)，能够保证焊条在焊接时飞溅小，电弧稳定，脱渣性能良好，焊缝成型较美观，抗腐蚀优良，全位置可操作性良好。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种焊条的药皮，其特征在于，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石8.0份-14.0份、大理石6.0份-8.0份、氟化物1.5份-3.5份、云母1.5份-3.0份、钾长石5.0份-9.0份、电解锰0.8份-1.6份、钛铁0.4份-1.0份、金属铬2.0份-4.0份、金属镍1.0份-3.0份、铁砂0份-0.6份、硫化钙0.1份-0.4份和纯碱0.4份-0.6份。
2.根据权利要求1所述的药皮，其特征在于，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石11.0份-14.0份、大理石7.0份-8.0份、氟化物2.5份-3.5份、云母2.5份-3.0份、钾长石6.8份-9.0份、电解锰1.2份-1.6份、钛铁0.8份-1.0份、金属铬2.8份-4.0份、金属镍2.0份-3.0份、铁砂0.4份-0.6份、硫化钙0.2份-0.4份和纯碱0.5份-0.6份。
3.根据权利要求2所述的药皮，其特征在于，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石11.0份、大理石7.0份、氟化物2.5份、云母2.5份、钾长石6.8份、电解锰1.2份、钛铁0.8份、金属铬2.8份、金属镍2.0
4.根据权利要求1-3任一项所述的药皮，其特征在于，所述药皮原料组成的化学成分按质量百分数计包括：金红石中TiO2含量≥95％；大理石中CaCO3含量≥96％；氟化物中F含量≥53％，Na含量≤32％；云母中SiO2含量为48％-58％，Al2O3含量为26％-35％；钾长石中SiO2含量为63％-73％，Al2O3含量为15％-24％，KO2和NaO2含量≥12％；电解锰中Mn含量≥99.5％；钛铁中Ti含量为25％-35％；金属铬中Cr含量≥99.2％；金属镍中Ni含量≥99.5％；铁砂中Fe3O4含量≥97％；硫化钙中CaS含量≥99％；纯碱中Na2CO3含量≥96％，NaCl含量≤0.7％。
5.一种焊条，包括焊芯，其特征在于，所述焊芯上涂覆有权利要求1-4任一项所述的药皮；所述焊芯的化学成分按质量百分比计包括：C≤0.020％、Mn1.5％-2.0％、Si≤0.30％、P≤0.020％、S≤0.010％、Cr 23.0％-25.0％、Ni 12.0％-14.0％、Mo≤0.40％、Cu≤0.40％、N≤0.040％，余量为Fe及杂质。
6.根据权利要求5所述的焊条，其特征在于，所述药皮的质量为所述焊芯质量的30％-45％。
7.一种权利要求5或6所述焊条的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述粘接剂包括钾钠水玻璃，所述钾钠水玻璃的重量份为4份-6份；所述钾钠水玻璃的浓度为37.0°Be～39.0°Be。
9.权利要求5或6所述的焊条或权利要求7或8任一项所述制备方法制备得到的焊条在奥氏体-铁素体异种钢材料堆焊中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述异种钢材料包括异种碳钢和异种低合金钢。
...【技术特征摘要】
1.一种焊条的药皮，其特征在于，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石8.0份-14.0份、大理石6.0份-8.0份、氟化物1.5份-3.5份、云母1.5份-3.0份、钾长石5.0份-9.0份、电解锰0.8份-1.6份、钛铁0.4份-1.0份、金属铬2.0份-4.0份、金属镍1.0份-3.0份、铁砂0份-0.6份、硫化钙0.1份-0.4份和纯碱0.4份-0.6份。
2.根据权利要求1所述的药皮，其特征在于，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石11.0份-14.0份、大理石7.0份-8.0份、氟化物2.5份-3.5份、云母2.5份-3.0份、钾长石6.8份-9.0份、电解锰1.2份-1.6份、钛铁0.8份-1.0份、金属铬2.8份-4.0份、金属镍2.0份-3.0份、铁砂0.4份-0.6份、硫化钙0.2份-0.4份和纯碱0.5份-0.6份。
3.根据权利要求2所述的药皮，其特征在于，所述药皮的原料组成按重量份计包括：金红石11.0份、大理石7.0份、氟化物2.5份、云母2.5份、钾长石6.8份、电解锰1.2份、钛铁0.8份、金属铬2.8份、金属镍2.0份、铁砂0.4份、硫化钙0.2份和纯碱0.5份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的药皮，其特征在于，所述药皮原料组成的化学成分按质量百分数计包括：金红石中tio2含量≥95％；大理石中caco3含量≥96％；氟化物中f含量≥53％，na含量≤32％；云母中sio2含量为48％-58％，al2o3含量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁宁，邱天，蒋勇，黄均麟，杨飞，张尚林，黄勇，李冬慧，刘奇望，杜华，杨登科，张显均，董元元，马赵丹丹，
申请(专利权)人：四川大西洋焊接材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。