抗湿奥氏体不锈钢焊条制造技术

抗湿奥氏体不锈钢焊条，是具有抗湿性能，即制造时只需低温烘干，使用前不要求复烘，焊接时无气孔，药皮无开裂、脱落现象的钛型药皮１９－１０型不锈钢焊条，其特征在于在焊条药皮中加入１５－３２％含水矿物（高岭土、白泥、云母等），控制药皮水分含量在１．５－２．５％范围，是一种既经济又便于推广应用的不锈钢焊条。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术抗湿奥氏体不锈钢焊条，是一种具有抗湿性能，即制造时只需较低温度烘干，使用前不要求复烘，焊接时焊缝不出现气孔，药皮无开裂、脱落现象的钛型19-10型的不锈钢焊条。通常使用的钛型药皮的19-10型不锈钢焊条，焊接时焊缝容易产生氢气孔。因此要求尽量减少焊条药皮中的水分，以防止在焊接时产生的氢气孔。所以在焊条制造过程中，要求焊条在较高温度(300℃以上)烘干，焊条在使用前，需要在250℃甚至于在300～350℃温度下复烘，以除去焊条药皮中吸附水，否则很难保证焊缝不出现气孔。由于不锈钢焊条电阻系数较大，焊条在较高温度烘干时容易产生药皮的开裂现象，而在使用前复烘时，造成焊芯与药皮之间结合强度下降，导致焊接过程中焊条末端出现药皮脱落现象，影响焊接过程的正常进行，如果焊条进行多次复烘时，则使不锈钢焊条报废。造成严重的经济损失。为了解决上述问题，日本专利昭61-206596提出了一种药皮为双层结构的19-10型不锈钢焊条，该焊条药皮分为内层和外层，内层药皮为钛型或低氢型，而外层是由碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐矿物组成的耐热层，大大提高了焊条的耐热度，焊条在制造时的烘干温度提高到500℃。此项专利技术的主要缺点是双层药皮制造工艺复杂，难以广泛采用。另外日本专利昭54-62135提出了一种结构钢铁粉焊条，在药皮中加入纤维素作造气剂，焊接时造成气体保护，而防止焊缝产生气孔，由于纤维素加入量超过2%时焊接烟尘过大，使纤维素的加入量受到限制，因而加入陶土、高岭土、滑石等含水矿物，其药皮含水量为0.8～1.5%(药皮加热到1000℃以下放出的水分量)，用水分在焊接时分解产生的氢气作保护气体，补充纤维素造气的不足。显然该专利技术焊条药皮中加入纤维素和含水矿物的目的，是在焊接时提供足够的保护气体，以防止焊缝产生氮气孔。但是19-10型不锈钢焊条一般不会象结构钢那样出现氮气孔，只对氢气孔比较敏感，显然不能用加强气体保护的办法消除氢气孔。本专利技术抗湿奥氏体不锈钢焊条的目的在于找出钛型19-10型不锈钢焊条药皮含水量与气孔倾向之间的数量关系及其存在这一关系的特定条件，从而提供一种通过增加药皮含水量，配合低温烘干和控制调整其他成分的方案，来达到消除氢气孔、防止药皮开裂、脱落现象的目的。本专利技术抗湿奥氏体不锈钢焊条，是以通过大量试验找到的钛型19-10不锈钢焊条药皮含水量与气孔倾向之间的数量关系曲线(见附图)所表示的规律为依据，通过增加药皮含水量、使其处于高水分安全区，而使焊缝稳定地克服气孔。附图中所表示的药皮含水量与焊缝气孔之间的规律，可以这样描述当焊条药皮含水量＜0.35%时，由于氢的来源很少，焊缝不产生氢气孔，这就是附图中所表示的A区，即低水分安全区;当药皮含水量增加到0.4%时，其含水量进入气孔敏感区，即图中的B区，焊缝气孔倾向明显增大，当药皮含水量进一步增大时，氢溶解到熔池中的量也相应增加，但同时氢从熔池中逸出的速度也逐渐增大，当水分量超过0.6%时，氢的逸出速度的进一步增加，反而使气孔倾向逐渐减小，直到药皮含水量超过1.5%时，气孔则完全消除，此时药皮含水量处于附图中的C区，即高水分安全区。通常使用的这类不锈钢焊条，事实上都是采用尽量减少药皮含水量的途径，使药皮含水量控制在低水分安全区，来避免氢气孔。这样就必然要求尽量提高焊条烘干温度，减少焊条药皮含水量，而在焊条使用前又必需再次烘烤，以除去焊条在储存时吸附的水分，这样就出现了药皮开裂和药皮与焊芯结合强度变差，焊接时药皮脱落等问题。本专利技术抗湿奥氏体不锈钢焊条其特征在于，利用钛型19-10不锈钢焊条药皮含水量与气孔倾向之间的数量关系及其作用条件的规律，将药皮含水量控制在相应的高水分安全区，以消除气孔。为实现这一点，在药皮中一方面加入高岭土、白泥、云母等含水矿物(占药皮重量的15～32%)，另一方面采用低烘干温度的方法，使药皮增加吸附水，使药皮总含水量达到1.5～2.5%，而处于药皮的高水分安全区。在焊条储存过程中，当药皮吸潮，本身吸附水增加，药皮含水量更趋向于图中曲线高水分安全区的右方，气孔更不会发生。正因为如此，本专利技术的焊条不需要使用前的复烘，可稳定地防止气孔。本专利技术耐湿不锈钢焊条药皮成分(按重量百分数)的设计为TiO230～50%，碳酸盐与氟化物的总和10～20%，含结晶水的矿物成分(高岭土、白泥、云母等矿物一种以上)的总和15～32%，硅铁＜3%，其他金属，粉及铁合金15～25%，其他矿物成分0～14%，焊条药皮含水量(用吸收称重法测量，按GB5118-85中3.7规定)1.5～2.5%。采用HoCr21Ni10型焊芯，其化学成分符合GB424 1-84规定。焊条熔敷金属化学成分为C≤0.08%，Mn 0.5～2.5%，Si≤1.5%，Cr18.0～21.0%，Ni9.0～11.0%，S≤0.025%，P≤0.035%，熔敷金属的机械性能σb≥550MPa，δS≥30%。实施例一采用HoCr21Ni10型焊芯，化学成分符合GB4241-84规定。焊芯直径为4毫米，长度为350毫米，药皮成分(按重量百分比)为金红石29，钛白粉8，萤石9，大理石7，云母11，白泥6，高岭土3，长石11，金属铬12，金属锰4。实施例二采用如实施例一所述焊芯，药皮成分(按重量百分比)为金红石38，钛白粉4，萤石8，白云石7，云母13，白泥10，高岭土4，金属锰5，金属铬10，钛铁1。实施例三采用如实施例一所述的焊芯，药皮成分(按重量百分比)为金红石30，钛白粉9，冰晶石4.5，萤石4，大理石7.5，云母8，白泥10，高岭土4，金属铬11，金属锰5，长石6，钛铁1。以上各实施例焊条烘干温度为200～220℃，保温时间为0.8～1小时。综上所述，本专利技术抗湿奥氏体不锈钢焊条由于采取低温烘干工艺，完全可以利用普通碳钢焊条生产线进行生产，减化了焊条的制造工艺，缩短了生产周期，同时节省了能源，降低了制造成本;该焊条使用前不要求复烘，这就保证不锈钢焊条药皮有足够的强度，避免由于药皮开裂、脱落而造成的不锈钢焊条的浪费;该焊条本身具有的抗湿性能，对焊件的油污、水分有很强的适应能力，减轻了焊前对焊件清理的工作量，同时焊前免去了复烘工序，这尤其对野外的焊接施工作业提供了极大的方便。 附图说明图中曲线表示钛型19-10不锈钢焊条药皮含水量与气孔倾向的关系，图中划分为三个区，B区为气孔敏感区，A区和C区分别表示低水分和高水分安全区，曲线的横坐标为药皮含水量的重量百分数，纵坐标表示气孔倾向，坐标轴上表示的Ⅰ-无气孔;Ⅱ-个别气孔;Ⅲ-较多气孔;Ⅳ-多量气孔。权利要求1.抗湿奥氏体不锈钢焊条是一种药皮中加入含水矿物成分的钛型药皮I9-Io型奥氏体不锈钢焊条，其特征在于在药皮中加入15～32%含水矿物，控制药皮含水量处于高水分安全区范围1.5～2.5%，是一种具有抗湿性能，即使用前不需要复烘，焊接时不出现气孔，焊接时无药皮开裂、脱落现象的不锈钢焊条，该焊条药皮成分(按重量百分比)为TiO230～50%，碳酸盐与氟化物总和为10～20%，含水矿物成分(采用高岭土、白泥、云母等一种以上)总和为15～32%，硅铁＜3%，其他金属粉及铁合金为15～25%，其他矿物成分为0～14%，焊条药皮含水量为1.5～2.5%采用的焊芯型号为R本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗湿奥氏体不锈钢焊条是一种药皮中加入含水矿物成分的钛型药皮Ｉ９－Ｉｏ型奥氏体不锈钢焊条，其特征在于在药皮中加入１５～３２％含水矿物，控制药皮含水量处于高水分安全区范围１．５～２．５％，是一种具有抗湿性能，即使用前不需要复烘，焊接时不出现气孔，焊接时无药皮开裂、脱落现象的不锈钢焊条，该焊条药皮成分（按重量百分比）为ＴｉＯ↓［２］３０～５０％，碳酸盐与氟化物总和为１０～２０％，含水矿物成分（采用高岭土、白泥、云母等一种以上）总和为１５～３２％，硅铁＜３％，其他金属粉及铁合金为１５２５％，其他矿物成分为０～１４％，焊条药皮含水量为１．５～２．５％采用的焊芯型号为ＲＯＣｒ２１Ｎｉ１０，化学成分符合ＧＢ４２４１－８４规定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝，陆文雄，刘满才，孟庆森，
申请(专利权)人：太原工业大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]