[发明专利]一种低温钢焊接用低合金钢焊条

说明书

技术领域

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

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。

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）。

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。

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

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。  

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

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，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；本发明的特征如下：

药皮中各组分按重量百分比构成如下：

大理石：30～50％；萤石：20～30％；钛铁：3～8％；金属锰：0.5～2％；纯碱：0.5～2%；硅铁：2～4%；金云母：1～3%；铁粉：余量；硅泥：1～5％；锆英砂：1～3%；镍粉：7～12%；铝镁合金：0.5～2％；

按上述配比将药皮各组分混合搅拌均匀，再按上述配比总重的21～26%加入3.2M纯钠水玻璃进行混合搅拌，要求纯钠水玻璃的密度控制在1.43～1.48g/mm³,剩余操作在焊条生产设备上即可制备出低合金钢焊条，低合金钢焊条中的熔敷金属化学成分百分含量要求如下：

C：≤0.08%；Mn：0.275～0.60%；Si：≤0.10%；Ni：3.09～3.32%； S：≤0.008%；P：≤0.010%。

药皮中各组分的百分含量要求如下：

大理石：CaCO₃≥95%，S≤0.03%，P≤0.03%；

萤石：CaF₂≥97%，S≤0.03%，P≤0.03%；

钛铁：Ti:25～35%，S≤0.03%，P≤0.05%；

金属锰：Mn≥97.0%，S≤0.02%，P≤0.03%；

纯碱：Na₂CO₃≥98.0%；

硅铁：Si:43～47%，S≤0.02%，P≤0.04%；

金云母：SiO₂:45～55%，Al₂O₃:25～35%，K₂O+Na₂O≥7%， S≤0.03%，P≤0.04%；

铁粉：总铁≥98.0%，S≤0.02%，P≤0.02%；

硅泥：SiO₂≥95.0%，S≤0.03%，P≤0.04%；

锆英砂：ZrO₂≥60.0%，SiO₂≤32%，S≤0.03%，P≤0.04%；

镍粉：Ni+Co≥99.5%，S≤0.005%，P≤0.005%；

铝镁合金：Al:47～53%，Mg≥60.0%，Al+Mg≥96.5%，S≤0.05%，P≤0.05%。 

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。

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。