一种超超临界新型铁素体耐热钢焊条制造技术

本发明专利技术公开了一种超超临界新型铁素体耐热钢焊条，由硫磷砷锡等含量低的H08Cr9WMo专用焊芯和裹覆于焊芯表面的药皮组成，所述药皮组分及其质量含量为：大理石：28～40%，萤石：18～28%，金红石：5～10%，钛铁：3～8%，硅微粉：4～10%，硅铁：2～5%，钒铁：1～1.8%，铌铁：0.4～0.8%，镍粉：1～1.8%，纯碱：0.4～0.8%，CMC：0.4～0.8%，无定形石墨：0.2～0.6%，氮化铬铁：0.6～1.5%，电解锰：1.5～3%。本发明专利技术焊条配套用于焊接超超临界耐热钢T/P92，焊接时电弧稳定、飞溅少、脱渣性好、全位置操作性好、焊缝成形美观，焊缝浸润性适中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊条，特别涉及一种超超临界新型铁素体耐热钢焊条。
技术介绍
为了提高热效率，减少C02排放量，适应环境保护和节约能源的要求，世界各国都在大力发展超超临界锅炉、循环流化床等各种节能、环保产品，我国也不例外。在发达国家，电站机组基本上向大容量和高参数方向发展，以降低能耗、提高热效率为目的，大容量高效率的超超临界机组相继生产并投入运行；经过不断地完善发展，超超临界机组的可用性、灵活性和运行可靠性都已经达到了相当高的水平。 超超临界技术也是我国火电实现低碳电力的必然途径。从2003年起，我国发电设备制造企业与国外制造商合作，引进大型超临界火电机组技术。上海、哈尔滨和东方三大动力集团分别从西门子、三菱以及日立公司等引进了超临界技术。截至2010年底，在运行的1000MW超超临界机组已达33台，中国已经成为世界上拥有超超临界机组最多的国家，也是超超临界焊材消耗大国。现有市场上超超临界配套焊条，一方面从国外引进成本高、周期长，另一方面焊条施焊时不同程度存在电弧稳定性差，电弧吹力小，焊接飞溅大，焊道窄，焊缝成形较差，脱渣性能不好等弊病。且很难使焊接工艺性能和机械性能同时达到最佳。本专利技术焊条解决了以上难点，不仅具有良好的工艺性能，且具有良好的10万小时持久强度及高温蠕变性能。
技术实现思路
针对上述不足之处，本专利技术的目的之一就在于提供一种超超临界新型铁素体耐热钢焊条，该超超临界新型铁素体耐热钢焊条配套用于焊接超超临界耐热钢T/P92，焊接时电弧稳定、飞溅少、脱渣性好、全位置操作性好、焊缝成形美观，焊缝浸润性适中。技术方案是一种超超临界新型铁素体耐热钢焊条，由硫憐神锡等含量低的H08Cr9WMo专用焊芯和裹覆于焊芯表面的药皮组成，所述药皮组分及其质量含量为 大理石28 40% ； 萤石18 28% ； 金红石5 10% ； 钛铁3 8% ； 硅微粉4 10% ； 娃铁2 5% ； 钒铁I 1. 8% ; 铌铁O. 4 O. 8% ； 镍粉I 1. 8% ; 纯碱O. 4 O. 8% ；CMC O. 4 O. 8% ；无定形石墨O. 2 O. 6% ； 氮化铬铁O. 6 1. 5% ； 电解锰1. 5 3%。作为优选，所述H08Cr9WMo专用焊芯化学成分质量百分比为C:≤O. 05% ；Mn:O. 30-0. 60% ；S1:≤ O. 15% ；S:≤ O.006% ；P:≤ O. 006% ；Cr:8. 50-10. 0% ；N1:≤ O. 20% ； Mo: O. 50-0. 70% ； ff:l. 40-1. 90% ；Nb: ≤O. 07% ；N:≤ O. 07% ；Al: ≤O. 025% ；Cu:≤ O. 10% ；As:≤ O. 006% ； 余量为Fe。作为优选,所述药皮成分重量组成为 大理石30%、萤石25%、电解锰2. 2%、硅铁2. 2%、硅微粉5%、镍粉1. 4%、铌铁O. 5%、无定形石墨O. 4%、钛铁5%、纯碱O. 8%、CMC O. 6%、钒铁1. 3%、氮化铬铁1. 2%和金红石7%。作为优选,所述药皮成分重量组成为 大理石33%、萤石22%、电解锰2. 1%、硅铁2. 2%、硅微粉6%、镍粉1. 5%、铌铁O. 5%、无定形石墨O. 4%、钛铁5%、纯碱O. 8%、CMC0. 6%、钒铁1. 2%、氮化铬铁1. 1%和金红石6. 8%。作为优选，所述药皮成分重量组成为 大理石32%、萤石25%,电解锰2. 0%、硅铁:2. 2%、硅微粉5. 5%、镍粉1. 5%、铌铁O. 45%、无定形石墨0. 4%、钛铁5%、纯碱0. 8%、CMC :0. 6%、钒铁1. 2%、氮化铬铁1. 0%和金红石6. 5%。本专利技术的目的之二在于提供一种上述超超临界新型铁素体耐热钢焊条的生产方法。技术方案是一种制造上述超超临界新型铁素体耐热钢焊条的生产方法，所采用的步骤为将所述药皮各成份混合均匀后，再加入重量为药皮重量的18-25%的粘结剂搅拌均匀，然后送入压条机内将其包于所述焊芯上，再经80-100°C低温烘培和350-380°C高温烘培。作为优选，所述粘结剂为钠水玻璃、钾水玻璃或钾钠水玻璃。本专利技术专利技术原理 粘结剂为钠水玻璃或钾水玻璃、或钾钠水玻璃。CaCO3是大理石的主要组成成分，焊条中使用的大理石在电弧热的作用下，分解成CaO和CO2气体，起到造渣和造气的作用，CaO是碱性氧化物，能提高熔渣碱度，稳定电弧，增大熔渣与金属表面的界面张力和表面张力，改善脱渣性能，并有较好的脱S能力，CO2能降低电弧气氛中的氢分压，减少焊缝氢含量。但是CaCO3太多会粗化熔滴，所以本专利技术中将大理石控制在28 40%。CaF2是萤石的主要成份，是一种多成因的矿物质，属于碱性氟化物，在焊条中是一种造渣剂、稀释剂并能起到去氢作用，CaF2在焊接电弧作用下电离出F_，能降低电弧气氛中氢的分压，具有与碳酸盐相同的效果。CaF2的分解能降低熔敷金属中氧的含量，有利于提高焊缝金属的低温冲击韧度，CaF2熔点较低，能有效降低熔渣高温粘度，改善熔渣流动性，并提高导电性，改善焊缝成形，对改善焊接工艺，提高熔敷金属机械性能有很大的作用，合理的CaF2含量能起到稳定电弧的作用，如果CaF2过高则电弧稳定性变差，熔渣变硬。在本次专利技术中，试验证明CaF2在18-28%时有较好效果。金红石是较纯的二氧化钛，TiO2是酸性氧化物，能改善渣的物理性能，把长渣变为短渣，使熔渣随温度的变化快，使焊缝成型良好，改善脱渣性，在加入时总量控制在5 10%。Cr 一方面使钢中含Cr量较高，易形成Cr2O3氧化膜，使得材料具有优良的抗常温、高温氧化性能，提高耐腐蚀性能；另一方面可以形成M23C6型碳化物，在基体内起到较好的碳化物强化效果，起固溶强化作用，增加Cr含量可使蠕变断裂时间加长，但δ铁素体易于残留，适当控制 Cr 的含量，使 Creq ( 10(Creq=Cr+6Si+4Mo+l. 5W+llV+5Nb+9Ti+12Al_40C-30N-4N1-2Mn-lCu)，则不会出现δ — Fe，有利于得到单一的马氏体组织。为了与Τ/Ρ91母材相匹配及得到良好的机械性能，本专利技术中将熔敷金属Cr含量控制在8. 50 10. 50%。Ni的加入有利于提高焊缝的冲击韧性，主要是Ni能降低材料的Ac1温度，提高组织对回火的反应程度，同时降低δ铁素体形成的敏感性。据资料介绍在Fe — Cr 一 Nb —Ni系中有一个Y — α转变,因含Ni合金的基体是由Y — α转变而成的块状铁素体,在温度升高直到600°C时，合金的强度强烈依赖于铁素体基体的亚晶结构，在Nb含量相同的情况下，含Ni合金比不含Ni呈现出较高的强度。然而镍元素和锰元素含量超过了母材规定的上限会显著地提高它的韧性，由于它们对Ac1温度的影响，又必须考虑限制其含量。本专利技术中将Ni控制在I 1. 8%。N的作用体现在两方面一方面起固溶强化作用，但常温下氮在钢中的溶解度很小；另一方面，热处理过程中，将先后出现V(c，N)析出起到弥散强化，大大提高了持久强度值，但会降低其塑性和韧性。本专利技术中将氮化铬铁控制在O. 6 1. 5%。Mo主要为固溶强化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超超临界新型铁素体耐热钢焊条，由硫磷砷锡等含量低的H08Cr9WMo专用焊芯和裹覆于焊芯表面的药皮组成，其特征在于所述药皮组分及其质量含量为：大理石28～40%；萤石18～28%；金红石5～10%；钛铁3～8%；硅微粉4～10%；硅铁2～5%；钒铁1～1.8%；铌铁0.4～0.8%；镍粉1～1.8%；纯碱0.4～0.8%；CMC0.4～0.8%；无定形石墨0.2～0.6%；氮化铬铁0.6～1.5%；电解锰1.5～3%。

【技术特征摘要】
1.一种超超临界新型铁素体耐热钢焊条，由硫憐神锡等含量低的H08Cr9WMo专用焊芯和裹覆于焊芯表面的药皮组成，其特征在于所述药皮组分及其质量含量为大理石28 40% ；萤石18 28% ；金红石5 10% ；钛铁3 8% ；硅微粉4 10% ；娃铁2 5% ；钒铁I 1. 8% ;铌铁O. 4 O. 8% ；镍粉I 1. 8% ;纯碱O. 4 O. 8% ；CMC0. 4 O. 8% ；无定形石墨O. 2 O. 6% ；氮化铬铁O. 6 1. 5% ；电解锰1. 5 3%。2.根据权利要求1所述的超超临界新型铁素体耐热钢焊条，其特征在于所述专用焊芯化学成分质量百分比为C:彡 O. 05% ；Mn:O. 30-0. 60% ；S1: ^ O. 15% ；S:彡 O.006% ；P:彡 O. 006% ；Cr:8. 50-10. 0% ；N1:彡 O. 20% ；Mo: O. 50-0. 70% ； ff:l. 40-1. 90% ；Nb: ^ O. 07% ；N:彡 O. 07% ；Al: ^ O. 025% ；Cu:彡 O. 10% ；As:彡 O. 006% ；余量为Fe。3.根据权利要求1或2所述的超超临界新型铁素体耐热钢焊条，其特征在于所述药皮成分重量组成为大理石30%、萤石25%、电解锰2. 2%、硅铁2. 2%、硅微粉5%、镍粉1. 4%、铌铁O. 5%、无定形石墨O. 4%、钛铁5%、纯碱O. 8%、CMC O. 6%、钒铁1. 3%、氮化铬铁1. 2%和金红石7%。4.根据权利要求1或2所述的超超临界新型铁素体耐热钢焊条，其特征在于所述药皮成分重量组成为大理石33%、萤石22%、电解锰2. 1%、硅铁2. 2%、硅微粉6%、镍粉1. 5%、铌铁O. 5%、无定形石墨O. 4%、钛铁5%、纯碱O. 8%、CMC0. 6%、钒铁1. 2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀，曾志超，兰志刚，黄义芳，
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：