[发明专利]一种稀土处理的830MPa级低合金高强度高韧性碱性焊条的焊芯、药皮及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接材料领域，具体涉及一种适用于830MPa左右强度等级的 结构钢高韧性超低氢碱性焊条的焊芯、药皮及制备方法。

背景技术

低合金高强度结构钢的生产工艺以及材料所具有的水平，是一个国家钢 铁材料水平的重要标志，在一定程度上显示了国家综合竞争实力的高低。随 着改革开放和国民的经济高速发展，我国低合金高强度结构钢得到发展迅猛， 为适应钢结构、机械、汽车、煤机、海工、水电等轻量化和安全性的要求， 低合金高强度钢可以在节约材料的同时节约能源，有利于全社会绿色环保。

低合金高强度钢是指在碳钢的基础上添加Cr、Ni、Mo等其他合金元素， 屈服强度大于500MPa的钢种，是在碳素钢的基础上通过调整碳及合金元素的 含量，并辅助一定的热处理工艺实现的。其主要特点是含碳量低，可焊性好， 晶粒细化，屈服强度高，大多采用先进的冶炼工艺和热处理工艺进行生产。 低合金高强度钢可以分为非调质钢和调质钢。

低合金调质高强度钢常用的焊接方法有手工电弧焊、CO₂气体保护焊、混 合气体保护焊等。低合金调制高强度钢焊后一般不进行再热处理，故在选择 焊接材料时要求焊后所形成的焊缝金属应具有接近于母材的力学性能。在特 殊情况下，对焊缝金属强度要求可低于母材，或刚度很大的焊接结构，为减 少焊接冷裂纹倾向，可选择比母材强度低一些的焊接材料。

在设计与830MPa级低合金高强度钢相匹配的焊条时，一方面焊缝金属的 化学成分尽量与此强度等级结构钢的化学成分接近，以保证强度等级相匹配。 另一方面，利用稀土金属元素对焊接熔池进行净化，使焊缝金属更纯净化， 保证低温理想的冲击韧性；此外，借助稀土元素形成的氢陷阱，控制焊缝金 属的扩散氢，防止氢致裂纹的产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于为了解决上述技术问题而选用一种 用于稀土处理的830MPa级低合金高强度高韧性碱性焊条的焊芯。

本发明所要解决的技术问题之二在于为了解决上述技术问题而提供一种 稀土处理的830MPa级低合金高强度高韧性碱性焊条所使用的药皮。

本发明所要解决的技术问题之三在于提供上述药皮的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之四在于提供一种用于稀土处理的830MPa级 低合金高强度高韧性碱性焊条。

本发明所要解决的技术问题之五在于提供一种用于稀土处理的830MPa级 低合金高强度高韧性碱性焊条的制备方法。

作为本发明第一方面的一种稀土处理的830MPa级低合金高强度高韧性碱 性焊条所使用的焊芯，所述焊芯选用H08E盘元，该焊芯所含元素的质量百分 数如下：C：0～0.10％，Mn：1.00％～1.60％，Si：0～0.50％，Cr：0.30～1.50， Ni：1.75～2.50，Mo：0.30～0.55，S：0～0.010％，P：0～0.020％，余量为 Fe。

作为本发明第二方面的一种稀土处理的830MPa级低合金高强度高韧性碱 性焊条所使用的药皮，其由固体组分和液体组分混合而成，所述液体组分的 加入质量为固体组分质量的20～24％；

所述固体组分按照质量百分含量包括以下组分：大理石：32～42％，萤石： 15～25％，石英：2～8％，天然金红石：2～6％，铁粉：0～25％，电解金属锰： 2～8％，稀土硅铁：2～7％，金属铬：2～6％，钼铁：1～4％，镍粉：3～6％；

所述液体组分为水玻璃。

在本发明的一个优选实施例中，所述水玻璃由纯钠水玻璃和纯钾水玻璃 按照质量比3:7配制而成。

在本发明的一个优选实施例中，所述固体组分按照质量份计，包括以下 组分：

大理石34％，萤石22％，石英6％，天然金红石4％，铁粉14％，电解金属锰 4％，稀土硅铁：5％，金属铬：4％，钼铁：3％，镍粉：5％。

在本发明的一个优选实施例中，所述大理石与萤石的质量比为1.5～2.0。

作为本发明第三方面的一种稀土处理的830MPa级低合金高强度高韧性碱 性焊条所使用的药皮的制备方法，其步骤是将固体组分各原料首先经过40目 的筛子过筛后，然后按比例混合均匀后制成固体组分，按照固体组分质量的 20～24％加入水玻璃，再搅拌均匀后，即制得药皮。