超低温高耐腐蚀性焊条制造技术

本发明专利技术公开了一种超低温高耐腐蚀性焊条，由焊芯和药皮构成，药皮涂敷于焊芯外壁，药皮占焊条总重量的重量系数为0.4～0.5，按重量百分比计，焊芯采用Cr-Ni-Mo-Mn型合金系，其组分为：0.006～0.010％的C、0.08～0.20％的Si、1.40～1.85％的Mn、18.0～21.5％的Cr、12.0～14.0％的Ni、1.0～3.0％的Mo、0.008～0.015％的P、0.008～0.015的S和余量的Fe；药皮采用TiO2-SiO2-CaO渣系，其组分为：20～35％的金红石、1～5％的钛白粉、2～10％的钾长石、8～15％的云母、5～10％的碳酸钙、3～10％的碳酸钡、3～8％的氟化钙、2～8％的氟化钠、1～4％的电解锰、5～10％的金属铬、1～4％的金属镍和2～6％的钼铁。本发明专利技术具有优异的焊接工艺性能，熔敷金属的机械性能稳定，超低温的冲击韧性尤其出色，具优良的耐腐蚀性能，特别是抗晶间腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接材料领域，特别是涉及一种超低温高耐腐蚀性焊条。
技术介绍
近年来，随着全球范围液化天然气(liquefied naturalgas-LNG)消耗量的持续增长，对建造新LNG设施的需求也在不断增加。这些设施包括开采、运输、加工、储存及输送设备等。它们的服役温度、工作环境和力学状态不尽相同。在LNG设施的建造和安装工程中， 不可避免地涉及到大量的管道系统，特别是在超低温下服役的奥氏体不锈钢管道系统的焊接。通常，这类不锈钢不但具有优良的耐腐蚀性，而且也有很好的超低温韧性，在非常低的工作温度下，能够有效地防止恶性脆性断裂事故的发生。这些管道系统的焊接接头无一例外地都有苛刻的超低温冲击韧性要求，还有应对各种环境的优良的耐腐蚀性能。因此迫切需要一种既具有优良的超低温冲击韧性，又能应对各种环境的优异的耐腐蚀性能的焊接材料。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种超低温高耐腐蚀性焊条，既具有优良的超低温冲击韧性，又能应对各种环境的优异的耐腐蚀性能。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种超低温高耐腐蚀性焊条，由焊芯和药皮构成，药皮涂敷于焊芯外壁，所述药皮占焊条总重量的重量系数为0. 4-0. 5，以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，所述焊芯由如下组分组成C :0· 006 0. 010% ；Si :0· 08 0. 20% ；Mn :1· 40 1. 85% ；Cr :18. 0 21. 5% ；Ni :12. 0 14. 0% ；Mo 1. 0 3. 0% ；P :0· 008 0. 015% ；S :0· 008 0. 015% ；Fe 余量。以药皮总重量为基准，按重量百分比计，所述药皮由如下组分组成金红石20 钛白粉1 5%;钾长石2 10%;云母8 15%;碳酸钙5 10%;碳酸钡3 10%;氟化钙3 8%;氟化钠2 8%;电解锰1 4%;金属铬5 10%;金属镍1 4%;钼铁2 6%。作为本专利技术的进一步改进，以药皮总重量为基准，按重量百分比计，所述药皮由如下组分组成金红石25 32%钛白粉1 5% ；钾长石4 8% ；云母8 13% ；碳酸钙5 10%碳酸钡3 8% ；氟化钙4 8% ；氟化钠3 7% ；电解锰2 4% ；金属铬5 8% ；金属镍1 4% ；钼铁2 6%。具体分析本专利技术中药皮各组分在焊条中各自发挥的性能如下金红石的氧化性比较弱，热脱渣性好，电弧稳定，熔池平静，使金属以细雾状过渡， 可使焊缝成型美观，熔渣覆盖完全，抗气孔性能好；钛白粉的主要作用是稳弧，使熔池平静，少飞溅，良好的导电性，使操作方便，可形成短渣，对于立、仰焊有显著效果，能产生活泼的熔渣，均勻覆盖在焊缝上保护焊缝，脱渣容易，结晶速度快，使焊波细致；钾长石的主要作用是稳弧、造渣，适量有利于脱渣，但过多会减慢焊速、增加渣的粘度，因此将钾长石的用量定在药皮重量的4 8% ；云母的主要作用是稳弧、造渣，富有弹性，有利于焊条生产，可增加药皮透气性，故对药皮易开裂和发红有防止作用，但过多过粗的云母可使药皮疏松，焊条易破头及擦伤，同时会使药皮过于干粗，表面质量差，因此将云母的用量定在药皮重量的8 13% ；碳酸钙和碳酸钡同属碳酸盐，其主要作用是造渣、造气。造渣的主要目的是保护焊接熔池及改善焊缝成型。造气的主要目的是在电弧高温作用下，能进行分解，放出气体，以保护电弧及熔池，防止周围空气中的氧和氮的侵入；氟化钙和氟化钠同属氟化物，其主要作用是造渣，脱氢，调节粘度，改善熔渣覆盖性。但氟化物加多会使焊接烟尘量明显增多；电解锰的主要作用是脱氧和向焊缝中渗入合金元素；金属铬和金属镍的主要作用是向焊缝中渗入合金元素；钼铁的主要作用是向焊缝中渗入合金元素。上述组分的超低温高耐腐蚀性焊条，具有优良的超低温高韧性，特别是在-196°C 的超低温环境下，其冲击值可达到35J以上；还具有优异的抗晶间腐蚀性能，其腐蚀速率可达到 6g/m2Xh(72h)以下。本专利技术中药皮采用TiO2-SiO2-CaO渣系，因而具有十分优异的焊接工艺性能；熔敷金属中的含碳量小于0. 04%，采用Ti-B复合来细化晶粒，因此熔敷金属具有良好的机械性能，尤其具有优良的耐低温性；熔敷金属的铁素体数范围严格控制在2-5，这样既确保焊缝金属满足超低温的韧性要求，也可以通过铁素体吸收杂质元素，从而提高其抗热裂性能； 熔敷金属中具有2-3%的Mo，因此不但具有一般奥氏体不锈钢的耐氧化性，还具有良好的耐氯化物侵蚀的性能；耐晶间腐蚀性能更佳。本专利技术的有益效果是综上所述，本专利技术的电焊条焊接电弧稳定、焊缝成型美观、 波纹细腻、飞溅极少、脱渣容易，可采用交直流电源，适合于全位置焊接；其熔敷金属具有较好的机械性能，尤其具有优异的超低温冲击韧性，在-196°C可获得35J以上的冲击值；将熔敷金属的铁素体数严格控制在2-5，这样不但可以保证具有良好的抗热裂性能，而且可以减少由于铁素体带来的脆性；具有优异的耐晶间腐蚀性能，其腐蚀速率可达到6g/m2Xh(72h) 以下。具体实施例方式实施例本专利技术由焊芯和药皮相结合，其焊芯采用低C-Cr-Ni-Mo-Mn型合金系，其组分如下表(重量百分比)权利要求1. 一种超低温高耐腐蚀性焊条，由焊芯和药皮构成，药皮涂敷于焊芯外壁，其特征在于所述药皮占焊条总重量的重量系数为0. 4-0. 5，以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，所述焊芯由如下组分组成C 0. 006 ‘ 0. 010%Si0. 08 ‘ 0. 20% ；Mn1. 40 - 1. 85% ；Cr18. 0 ‘ 21. 5% ；Ni12. 0 ‘ 14. 0% ；Mo1. 0 ,3. 0% ；P 0. 008 ‘ 0. 015%S 0. 008 ‘ 0. 015%Fe余量;以药皮总重量为基准，按重量百分比计，所述药皮由如下组分组成金红石20 35%钛白粉1 5% ；钾长石2 10%云母8 15% ；碳酸钙5 10%碳酸钡3 10%氟化钙3 8% ；氟化钠2 8% ；电解锰1 4% ；金属铬5 10%金属镍1 4% ；钼铁2 6%。2.根据权利要求1所述的超低温高耐腐蚀性焊条，其特征在于以药皮总重量为基准， 按重量百分比计，所述药皮由如下组分组成金红石25 32%钛白粉1 5% ；钾长石4 8% ；云母8 13% ；碳酸钙5 10%碳酸钡3 8% ；氟化钙4 8% ；氟化钠3 7% ；电解锰2 4% ；金属铬5 8% ；金属镍1 4% ；钼铁2 6%。全文摘要本专利技术公开了一种超低温高耐腐蚀性焊条，由焊芯和药皮构成，药皮涂敷于焊芯外壁，药皮占焊条总重量的重量系数为0.4～0.5，按重量百分比计，焊芯采用Cr-Ni-Mo-Mn型合金系，其组分为0.006～0.010％的C、0.08～0.20％的Si、1.40～1.85％的Mn、18.0～21.5％的Cr、12.0～14.0％的Ni、1.0～3.0％的Mo、0.008～0.015％的P、0.008～0.015的S和余量的Fe；药皮采用TiO2-SiO2-CaO渣系，其组分为20～35％的金红石、1～5％的钛白粉、2～10％的钾长石、8～15％的云母、5～10％的碳酸钙、3～10％的碳酸钡、3～8％的氟化钙、2～8％的氟化钠、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：蔡鸿祥，陈国栋，王登峰，
申请(专利权)人：昆山京群焊材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：