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一种低 合金 钢 焊条

阅读：430发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种低合金钢焊条专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种低合金钢焊条，该低合金钢焊条的焊芯采用低S、P的H08E，而药皮中各组分按重量百分比构成如下：药皮中各组分按重量百分比构成包括如下成分：大理石：40 ～60％；萤石：250～ 40％；钛铁：2～7％；金属锰：0.1～1％；纯碱：0.3～0.9% ；硅铁：2.5～4.1% ；金云母：0.5～ 2% ；铁粉：余量；硅泥：1.1～4％；锆英砂：0.7～ 2% ；镍粉：8 ～ 14% ；铝镁合金：0.6 ～2.2％。本发明的焊缝具有良好的韧性，可以满足-100℃条件下低温钢压力容器的焊接需要。，下面是一种低合金钢焊条专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种低合金钢焊条，其特征是：药皮中各组分按重量百分比构成包括如下成分：大理石： 40 ～ 60％；萤石： 250～ 40％；钛铁：2 ～ 7％；金属锰： 0.1 ～ 1％；纯碱：
0.3～ 0.9% ；硅铁：2.5 ～ 4.1% ；金云母：0.5 ～ 2% ；铁粉：余量；硅泥：1.1 ～ 4％；锆英砂：0.7 ～ 2% ；镍粉：8 ～ 14% ；铝镁合金： 0.6 ～ 2.2％；其熔敷金属化学成分按重量百分比含量要求如下：C ：≤ 0.09% ；Mn ： 0.2.8～ 0.70% ；Si ：≤ 0.20% ；Ni ： 3.1 ～ 3.5% ； S ：≤ 0.006% ；P ：≤ 0.015%。

说明书全文

一种低合金 钢 焊条

技术领域

[0001] 本发明属于焊接材料技术领域，尤其是一种低温钢焊接用低合金钢焊条。

背景技术

[0002] 近年来低温容器的制造和使用日渐普及，低温钢焊材的用量也越来越多。低温压力容器用焊接材料一般可以分为三大类：第一类就是低合金钢焊条、焊丝，一般用于 -100℃以下；第二类是如 308L、316L 等奥氏体不锈钢焊材，使用温度可以达到 -196℃；第三类则是镍基焊材，主要用于上述两类焊材无法满足要求的场合。

[0003] 关于第一类低合金低温钢焊条的专利检索有：⑴一种 -70℃铁素体型低温钢专用焊条（201010219428.7）；⑵一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条（200910068642.4）；⑶一种低温韧性好的高强度电焊条（200410037809.8）。

[0004] 上述⑴用于-70℃铁素体型低温钢的焊接。上述⑵用于大型低温球罐钢焊接，其焊缝金属在-60℃具有良好韧性。上述⑶是一种低温韧性好的高强度电焊条，它的抗拉强度达到 850MPa，而在 -50℃时的冲击大于 74J。

[0005] 随着工业技术的发展，用于 -100℃的 3.5Ni 钢应用越来越多，与之配套的焊条其焊缝金属在 -100℃也必须具有良好的韧性。

发明内容

[0006] 为解决上述问题，本发明提供了一种低温钢焊接用低合金钢焊条，该低合金钢焊条在 -100℃时的焊缝具有良好的韧性，可以满足 -100℃条件下压力容器的焊接需要。

[0007] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种低合金钢焊条，药皮中各组分按重量百分比构成包括如下成分：大理石： 40 ～
60％；萤石： 250～ 40％；钛铁：2 ～ 7％；金属锰： 0.1 ～ 1％；纯碱：0.3～ 0.9% ；硅铁：2.5 ～ 4.1% ；金云母：0.5 ～ 2% ；铁粉：余量；硅泥：1.1 ～ 4％；锆英砂：0.7 ～ 2% ；镍粉：8 ～ 14% ；铝镁合金： 0.6 ～ 2.2％；其熔敷金属化学成分按重量百分比含量要求如下：C ：≤ 0.09% ；Mn ： 0.2.8～ 0.70% ；Si ：≤ 0.20% ；Ni ： 3.1 ～ 3.5% ； S ：≤
0.006% ；P ：≤ 0.015%。

[0008] 一种低合金钢焊条的制备方法，该低合金钢焊条的焊芯采用低 S、P 的 H08E，而药皮中含有碳酸盐、氟化物、硅酸盐、脱氧及过渡合金元素的钛铁、雾化硅铁、电解金属锰、镍粉及改善压涂性的金云母，制作该低合金钢焊条使用到焊条生产设备，焊条生产设备按常规操作方式；按上述药皮配方的配比将药皮各组分混合搅拌均匀，再按上述配比总重的27 ～ 28% 加入 3.3M 纯钠水玻璃进行混合搅拌，要求纯钠水玻璃的密度控制在 1.5 ～
1.6g/mm3, 剩余操作在焊条生产设备上即可制备出低合金钢焊条。

[0009] 由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：1) 本发明的焊条具有良好的工艺性能，焊条表面光滑、成品率高、偏心稳定。

[0010] 2) 本发明的焊条在焊接时其电弧较易引燃，在焊接过程中燃烧平稳。

[0011] 3) 本发明的药皮均匀熔化，无成块脱落现象，在焊接过程中飞溅极少，焊缝成型美观，脱渣性能优良，熔渣容易清除，适应全位置焊接。

[0012] 4) 熔敷金属在 -100℃时的冲击功大于 100J 以上。

具体实施方式

[0013] 下面结合实施例对本发明作进一步说明：本发明是一种低温钢焊接用低合金钢焊条，该低合金钢焊条的焊芯采用低 S、P 的H08E，而药皮中含有碳酸盐、氟化物、硅酸盐、脱氧及过渡合金元素的钛铁、雾化硅铁、电解金属锰、镍粉及改善压涂性的金云母。

[0014] 药皮中各组分的含量要求和作用简述如下：大理石：CaCO3 ≥ 90%，S ≤0.02%，P ≤ 0.02%。大理石的主要作用是造渣、造气，提高熔渣碱度，稳弧、脱硫，增大熔渣表面张力和界面张力，因而将大理石百分重量控制在 51 ～55％。

[0015] 萤石：CaF2 ≥ 96%，S ≤ 0.015%，P ≤ 0.015%。萤石的主要作用是造渣，适量的萤石可调整熔渣的熔点和粘度，增加其流动性，活化熔池，改善脱渣、除氢，萤石加入过量时对电弧的稳定性不利。

[0016] 钛铁：Ti:20 ～ 24%，S ≤ 0.02%，P ≤ 0.03%。钛铁的主要作用是起到脱氧，同时在焊接时具有防止晶粒粗大、细化晶粒和固定碳的作用。

[0017] 金属锰：Mn ≥ 96.0%，S ≤ 0.01%，P ≤ 0.01%。金属锰的主要作用是向焊缝中过渡Mn 元素，综合考虑限制金属锰在 0.6 ～ 2.1％。

[0018] 纯碱：Na2CO3 ≥ 97%。纯碱的主要作用是改善压涂性，同时有一定的改善电弧稳定性作用，当纯碱含量低于 0.51％时其作用不明显，当纯碱含量大于 2.1% 时对焊接的工艺性能会造成不利影响。

[0019] 硅铁：Si:42 ～ 45%，S ≤ 0.04%，P ≤ 0.04%。硅铁的主要作用是起到脱氧，而脱氧产物也参与造渣，加入硅铁含量低于 1.5% 时其脱氧不充分，加入硅铁含量高于 3.5% 时可能增加焊缝中 Si 含量。

[0020] 金云母：SiO2:40 ～ 45%，Al2O3:20 ～ 30%，K2O+Na2O ≥ 5%，S ≤ 0.01%，P ≤0.02%。金云母的主要作用是造渣，改善压涂性能，稳定电弧，增加药皮的透气性，利于药皮水分排出，避免药皮开裂，加入量过多有增氢的作用，因而金云母的加入量应控制在 1.1 ～ 2.1%。

[0021] 铁粉：总铁≥ 97%，S ≤ 0.01%，P ≤ 0.01%。铁粉可以改善焊接电弧的稳定性，可以细化熔滴，调整铁水的粘稠度。

[0022] 硅泥：SiO2 ≥ 94%，S ≤ 0.02%，P ≤ 0.042%。硅泥主要起到造渣的作用，调整熔渣的粘度，细化熔滴，同时具有改善焊条压涂性的作用。

[0023] 锆英砂：ZrO2 ≥ 65%，SiO2 ≤ 33%，S ≤ 0.00.2%，P ≤ 0.03%。锆英砂的主要作用是造渣，可以改善脱渣性，加入量太少作用不明显，过多会影响焊接工艺性能，故控制在 1.5 ～2%。

[0024] 镍粉：Ni+Co ≥ 99.0%，S ≤ 0.004%，P ≤ 0.003%。向焊缝中过渡 Ni 元素可起到合金剂的作用，提高焊缝金属的低温韧性。

[0025] 铝镁合金：Al:54 ～ 55%，Mg ≥ 63%，Al+Mg ≥ 94%，S ≤ 0.04%，P ≤ 0.02%。

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