高温烧结超低氢高碱度烧结焊剂制造技术

技术编号:858863 阅读:136 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术系超低氢高碱度烧结焊剂.主要适用于低合金高强度钢的焊接,特别是厚壁容器用钢的焊接.本发明专利技术选用MgO-CaO-AL-[2]O-[3]-C-[a]F-[2]型渣系,其特征是可使焊缝金属中的含氢量降至≤2.0毫升/100克(ⅡW水银法),碱度达2.3-2.7.采用该焊剂施焊时,所得焊缝金属不仅氢、氧含量低,而且不增硅,不回磷,使焊缝金属不仅有高的强度和良好的韧性,而且有优异的抗氢脆、抗回火脆化等能力.(*该技术在2006年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接材料。主要适用于低合金高强度钢埋弧焊或窄间隙埋弧焊,特别适用于厚壁压力容器的焊接。随着近代工业技术的发展,对容器制造技术和工艺的要求越来越高,不仅要求焊缝金属有较好的强度匹配,对韧性的要求更高。厚壁容器的窄间隙埋弧焊要求焊剂具有良好的脱渣性能和极优良的抗裂性能。目前国内外大多数市售的焊剂均满足不了上述要求。日本昭5395145和昭5395144所述的焊剂,虽然具有超低氢和高碱度的特性。但用它们施焊时,焊缝金属具有增硅回磷等特点。因此,上述焊剂若用于对回火脆性特别敏感的Cr-Mo钢时,焊缝金属往往满足不了对回火脆性的技术要求。本专利技术的目的在于提供一种新的高碱度烧结焊剂,使之采用该焊剂施焊时,所得焊缝金属不但氢、氧含量非常低,而且焊缝金属不增硅,不回磷,既有高的强度和良好的韧性,又有抗氢脆、回火脆性等能力。特别适用于厚壁窄间隙埋弧焊焊接。根据上述目的,本专利技术采用了高碱度的MgO-CaO-Al2O3-CaF2渣系;同时采用了在650~900℃高温下烧结成型。在此温度下,既使CaCO3不能分解,又要保证MgO不能碳酸化,从而使焊剂具有较高的碱度,同时又能在焊接过程中产生足够的CO2气体,使焊缝金属扩散氢能降低到≤2.0毫升/100克(IIW水银法测氢)。本专利技术的具体化学成分配比(重量%)如下20~24%CaCO3,22~28%MgO,16~20%Al2O3,15~20%CaF2,10~15%SiO2,0.5~2%Li2O,0.5~5%K2O,0.5~5%Na2O,0.5~4%Na3AlF6。本专利技术的生产工艺如下配料-按化学成分配比进行配备原料;过筛-干粉需通过30目过筛,以去除粉料中的杂物;干粉调湿-干粉混合后,用水玻璃作粘结剂调湿均匀;造粒-在荸荠式或直筒式造粒机内进行造粒;低温烘焙-在低温下烘焙,直至焊剂表面干燥;高温烧结-在650~900℃高温下烧结成型。采用本专利技术与相应的焊丝相匹配,焊接低合金高强度钢时,其焊缝金属具有与母材相当的强度和极优良的韧性,焊缝金属的氢含量可降到≤3.0毫升/100克(IIW水银法测氢),氧含量可降至≤250~270PPm。该焊剂碱度高,氧化性弱,解决了焊缝金属不增硅,不回磷的问题。这是至今现有技术中的同类焊剂所不及的。为此,该焊剂能保证焊缝金属具有良好的综合性能,特别是具有良好的抗氢脆、抗回火脆性和抗长期时效热处理引起脆化的能力。该焊剂的碱度可达2.3~2.7。本专利技术的焊接工艺性能良好,在厚壁窄间隙埋弧焊时,具有深坡口脱渣容易,渣的流动性适宜,焊缝呈凹形等优点。实施例根据本专利技术高碱度烧结焊剂的化学成分范围,配制了三组焊剂,即A、B、C三组,其具体化学成分如表1所示。采用A、B、C三组焊剂与相应的焊丝相匹配,焊接板厚为95mm的2 1/4 Cr-1Mo、Mn-Mo-Ni和3.5Ni钢,焊丝的化学成分如表2中的A、B、C所示。焊后测量了焊缝金属的化学成分和机械性能,其结果分别列入表3和表4。为了比较,在表1、表2、表3和表4中分别列入了日本昭5395145和昭5395144相应的焊剂化学成分、焊丝化学成分、焊缝金属化学成分和机械性能。表1 实施例和对比文献的焊剂化学成分(重量%) 表3 实施例及对比文献焊缝金属的化学成分(重量%) 另外,实施例A、B、C三组焊缝金属中的氧含量平均为≤275~270PPm,焊缝金属中氢的含量均小于3毫升/100克(IIW水银法测定),分别为2.26、2.43和2.65毫升/100克。由上述各表中可看出,本专利技术实施例A、B、C三组的焊缝金属与对应的焊丝相比,Si含量均有所降低或未增加,三组的P和S含量都有所下降。而昭5395145和昭5395144所得的焊缝金属与对应的焊丝相比,Si和S含量都有增加,P含量有所下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低氢高碱度烧结焊剂,其特征在于具体化学成分(重量%)为20~24%CaCO↓〔3〕,22~28%MgO,16~20%Al↓〔2〕O↓〔3〕,15~20%CaF↓〔2〕,10~15%SiO↓〔2〕,0.5~2%Li↓〔2〕O,0.5~5%K↓〔2〕O,0.5~5%Na↓〔2〕O,0.5~4%Na↓〔3〕AlF↓〔6〕。

【技术特征摘要】
一种超低氢高碱度烧结焊剂,其特征在于具体化学成分(重量%)为20~24%CaCO3,22~28%MgO,16~20%Al2O3,15...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕生陈茂林梁东图孙永令尹爱媚赵玉华
申请(专利权)人:自贡中国电焊条厂冶金工业部钢铁研究总院
类型:发明
国别省市:51[中国|四川]

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