该发明专利技术属于X65等级管线钢焊接用电焊条。焊芯成分(wt％)：C.0.02-0.10、Mn.0.30-0.55、Si.0.015-0.03、Cr.0.01-.20、Ni.0.01-0.30、S≤0.005、P≤0.010、Fe.98.675-99.47，余量为杂质；药皮以焊芯重量计(wt％)：大理石16.0-20.0、萤石8.0-10.0、长石2.0-3.0、石英1.5-2.0、电解锰2.0-3.2、硅铁1.5-2.8、钛铁2.0-3.0、纯碱0.3-0.6、铁粉1.5-2.5、镍粉0.3-0.6、钼铁0.2-0.3，粘结剂为粉料重的10-20％，按常规方法混合、裹覆于焊芯上后、经低高温烘焙。该发明专利技术焊接时电弧稳定、熔渣铺展性好、飞溅少，焊缝成型光亮，抗拉强度600MPa、屈服强度490MPa、伸长率26％、-20℃冲击功平均值175J、最小单值120J，抗腐蚀性、低温韧性和抗裂性能好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊接加工用电焊条，特别是一种用于X65级管线钢焊接且具有良好的抗腐蚀性和较高的强度和低温韧性的电焊条，该焊条可广泛用于X65级管线钢及与 X65级管线钢成分及强度等级相当、对硫磷和低温韧性有较高要求的其他低合金钢的焊接
技术介绍
管线钢主要用于原油、成品油、天然气及水煤浆等物质的输送。随着我国能源结构的调整和物流输送方式的改变，管线钢在我国拥有广阔的应用前景。复杂的运营环境是油气输送工程的重要特征，这使得油气管线在运营中由于腐蚀造成的危害十分严重；通常生产用于原油、成品油、天然气等物质输送管的X65等级钢卷板的化学成分标准(wt% )为C :0. 055-0. 090、Mn :1. 50-1. 65、Si :0. 15-0. 35、P 彡 0. 020、 S 彡 0. 005、Nb 0. 040-0. 055、V :0. 040-0. 070、Ti :0. 010-0. 025、余量为 Fe 及不可避免的杂质；此类管线钢具有较低的硫磷含量，较高的低温韧性和良好的抗腐蚀性。因此，要求 X65管线钢的焊接接头具有相应的、良好的抗腐蚀性和较高的低温韧性。然而，目前缺少与该钢种配套的低硫、磷及高低温韧性的焊条，在施工中一般使用普通碱性焊条J557进行焊接。J557焊条熔敷金属的化学成分(wt% )为C 0.075、Mn 1. 25、Si 0. 50、P 0.018、 S 0.012、Fe 97. 145，余量为杂质；其力学性能抗拉强度590Mpa，屈服强度480MPa，伸长率27%，-40°C冲击功(J) >27。对比上述两者的化学成分及性能，可以看出普通碱性焊条(历57)的熔敷金属与X65管线钢合金体系的匹配性差，其中主要合金元素中锰(Mn)、硅 (Si)的含量与X65等级钢卷板的含量差别较大；普通碱性低氢焊条(J557)的熔敷金属中硫含量较高，极大地降低了焊缝的抗腐蚀性和抗裂性。同时，依据理论及大量的试验和部分工程事故的分析，均认为采用普通碱性低氢焊条(J557)对X65管线钢进行焊接、其熔敷金属性能难以满足X60管线钢对焊接的要求、特别是对低温韧性的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对
技术介绍
存在的缺陷，研究设计一种X65等级管线钢焊接用电焊条，以达到在对X65等级钢进行焊接，其焊接熔敷金属在不对焊缝进行焊后热处理的情况下，确保焊缝具有较低硫、磷含量，较高的低温韧性和良好的抗腐蚀性，以满足石油、天然气输送对X65等级管线钢管及其焊缝各项技术指标的要求等目的。本专利技术X65等级管线钢焊接用电焊条的解决方案是采用低硫、磷的碳钢丝作为焊芯，及裹覆于焊芯表面的药皮，关键在于以重量百分比计，焊芯成分为c. 0. 02-0. IOwt Mn. 0. 30-0. 55wt %、Si. 0. 015-0. 03wt %、Cr. 0. 01- 20wt %、Ni. 0. 01-0. 30wt %、 S ^ 0. 005wt%, P ^ 0. OlOwt Fe. 98. 675-99. 47wt%，余量为杂质；药皮以焊芯的重量百分比计、其成分为大理石16. 0-20. 0wt%、萤石8. 0-10. 0wt%、长石2. 0-3. Owt 石英 1. 5-2. Owt %、电解锰 2. 0-3. 2wt %、硅铁 1. 5-2. 8wt %、钛铁 2. 0-3. Owt %、纯碱 0. 3-0. 6wt%、铁粉 1. 5-2. 5wt%、镍粉 0. 3-0. 6wt%、钼铁 0. 2-0. 3wt%，将各成分的粉料按比例混合均勻后、加入总成分(混合料)重10-20%的粘结剂搅拌混合均勻；然后送入压条机内按常规方法将其裹覆于焊芯上、再经低温及高温烘焙，即成；焊条中药皮的重量为焊芯重量的40-50%。上述大理石中CaCO3含量彡96wt%，萤石中CaF2含量彡96wt%，长石中SiO2含 60-70wt%、Al203 含 15-20wt%,K20# 10_20wt%，石英中 SiO2 含量彡 96wt%，硅铁中 Si 含 42-47wt%，钛铁中Ti含25-35wt%，钼铁中Mo含50_60wt%。所述加入总成份重10-20% 的粘结剂为钠水玻璃或钾水玻璃、或钾钠水玻璃，其浓度为41° 43°。而所述低温烘焙的温度为80-120°C ；高温烘焙的温度为350-400°C。本专利技术药皮原料中各成分的主要作用如下大理石是药皮的主要成份，既作造气剂，又作造渣剂；大理石分解析出气体时， 能提供对熔滴的喷力，减少飞溅，分解出的CaO既能稳定电弧，又有良好的脱硫能力，当含量较低时，不易形成短渣，对立向下焊接不利；当含量过高时，则易产生焊接气孔。萤石也是本专利技术中药皮的主要成份，它是造渣剂，起降低熔渣的熔点及黏度的稀渣作用，使熔池反应活泼，改善脱渣性；萤石去除氢气孔的作用非常显著，随着药皮中萤石加入量的增加，焊缝中含氢量就减少；若含量太低、则稀渣能力不足，若含量过高、则焊条电弧稳定性下降。长石具有稳弧作用，但当长石用量过大时，焊条端部容易出现局部熔蚀现象，并呈圆珠状向四周飞溅，熔渣黏度显著下降，使焊缝成形变坏，脱渣困难。石英用以造渣、调整熔渣黏度；如配比含量太小，熔渣流动性不良，成形变差；配比含量过大，则渣成黑色玻璃状，脱渣困难。电解锰、硅铁和钛铁前二者主要是合金剂，兼有脱氧作用，后者则纯粹作为脱氧齐U，用以避免Mn和M被过度氧化、以保证焊缝的机械性能；其中，过量的电解锰会增加MnO 的量，使熔渣碱度增大，导致熔渣流动性变差，焊缝成形不良，脱渣困难；而过量的硅铁则会加剧熔池中的化学冶金反应，使爆炸性飞溅增大，熔渣流动性增加，成形变差，且还会导致焊缝金属的硅含量增加；钛铁是主要脱氧剂，脱氧后的产物T^2有一定的稀渣作用，钛铁还有利于改善焊条的工艺性。铁粉在焊条药皮的作用一般容易被忽略，但在本专利技术焊条中它却起到了不小的作用，因为铁粉能起到净化溶池的作用，同时它又能细化晶粒，提高焊缝冲击韧性，但不宜过多，因为过量的加入铁粉会使其它元素稀释。钼铁为合金剂，过渡(渗入)到焊缝的钼(Mo)，一方面可以有效提高焊缝金属的拉伸强度，另一方面可促进焊缝获得理想的针状铁素体显微组织，对提高韧性有利；但过高会提高焊缝金属的硬度。镍粉为合金剂，过渡(渗入)到焊缝的镍(Ni)是提高焊缝金属低温冲击韧性的主要元素，它能降低焊缝金属的脆性转变温度；焊缝金属的低温冲击韧性是随焊缝中含镍量增加而提高的。但镍属于稀有贵重金属，所以在保证焊缝金属冲击韧性达到优良的前提下，应尽量减少其加入量，以降低成本。纯碱主要是利用其润滑性，以改善焊条在油压机上的压涂性能；同时，它也有稳弧作用，加入量不宜过多，否则导致药皮容易吸潮。本专利技术即通过上述成分的有机组配并与低硫、磷的焊芯配合从而实现其专利技术的目的。因而本专利技术具有焊接时电弧稳定、熔渣铺展性好、飞溅少，脱渣容易、焊缝成型光亮美观，可全位置焊接。本专利技术焊条的熔敷金属都具有良好的抗腐蚀性、低温韧性和抗裂性能，其熔敷金属力学性能抗拉强度600MPa、屈服强度490MPa、伸长率、_20°C冲击功平均值175J、最小单值120J ；采用本专利技术焊条对X65等级管线钢管焊接、其焊缝(熔敷金属) 各项技术指标均要求完全满足石油本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋勇，陈维富，王高见，
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：
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