[发明专利]一种可过渡合金元素的镍基焊丝用粘结焊剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种可过渡合金元素的镍基焊丝用粘结焊剂及其制备方法，所述粘结焊剂为干粉和粘接剂混合后的烧结物，所述干粉按重量百分比由以下组分组成：15～25%MgO、5～15%CaO、3～8%CaCO₃、10～20%Al₂O₃、20～30%CaF₂、10～15%SiO₂、金属锰粉1～2%、金属铬粉1～4%、金属钼粉1～4%、金属钨粉1～2%、金属镁铝粉0.5～2%，所述粘结剂的加入量为干粉重量的15～20%。本方案的制备方法烧结温度偏低，生产成本低，通过在焊剂中添加合金向焊缝过渡合金元素，改善焊剂脱氧能力并提高脱渣性，从而改善焊接工艺性的效果。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种可过渡合金元素的镍基焊丝用粘结焊剂及其制备方法。

背景技术

LNG(液化天然气)液化温度为-162℃，这就要求储罐材料在极低的温度下具有较高的强度和冲击韧性。目前超低温度材料主要有以下几种：奥氏体不锈钢、镍基合金、铝合金和9Ni钢。9Ni钢作为低碳马氏体钢，在-196℃下依然具有较高的冲击韧性，横向和纵向冲击功均稳定在200J以上。相对于奥氏体不锈钢和镍基合金，9Ni钢具有合金含量低、经济性高的优点；相对于铝合金，9Ni钢具有强度高，热膨胀系数小的优点，因此9Ni钢是LNG重要的储罐材料。国外在上世纪五六十年代已开始9Ni钢配套焊材的研发，基本上均采用镍基焊材焊接9Ni钢：焊条方面，可采用NiCrMo-6焊条，或NiCrFe-9和NiMo-8焊条；埋弧焊方面，可采用NiCrMo-3和NiCrMo-4焊丝或NiMo-8焊丝，埋弧焊丝均以Φ1.6mm、Φ2.4m规格为主。目前，国内9Ni钢配套焊材，焊条多采用NiCrMo-6焊条，埋弧焊多采用NiCrMo-4焊丝。9Ni钢LNG的施工现场，手工电弧条(SMAW)和埋弧焊(SAW)两种焊接方法使用频率最高，焊材需求量很大。

当前镍基合金埋弧焊剂多采用碱性烧结焊剂，普遍采用700～800℃高温烧结，采用适量的硅铁为脱氧剂，优点是冶金质量高，其缺点是：①、烧结温度高(大于700℃)，较高的烧结温度易造成大量的合金元素烧损，故此类焊剂多不具有调节焊缝成分的功能；②、此外由于镍基合金埋弧焊丝的最佳成分点不易在冶炼中得以精确控制，其偏于下限的成分状况也一定程度影响了焊丝的焊接效果；③镍基焊丝成分要求存在低锰无硅的情况(如ERNiCrMo-4焊丝)，埋弧焊剂不易加硅铁脱氧，埋弧焊接过程中的脱氧是个问题，脱氧不足极易造成焊剂渣壳粘渣，不利于焊接工艺性的提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种可过渡合金元素的镍基焊丝用粘结焊剂及其制备方法，其烧结温度偏低，生产成本低，通过在焊剂中添加合金向焊缝过渡合金元素，改善焊剂脱氧能力并提高脱渣性，从而改善焊接工艺性的效果。

本发明的第一个目的是提供一种可过渡铬锰钼钨的镍基焊丝用粘结焊剂。

一种可过渡合金元素的镍基焊丝用粘结焊剂，所述粘结焊剂为干粉和粘接剂混合后的烧结物，所述干粉按重量百分比由以下组分组成：15～25％MgO、5～15％CaO、3～8％CaCO₃、10～20％Al₂O₃、20～30％CaF₂、10～15％SiO₂、金属锰粉1～2％、金属铬粉1～4％、金属钼粉1～4％、金属钨粉1～2％、金属镁铝粉0.5～2％，所述粘结剂的加入量为干粉重量的15～20％。

优选地，所述粘结剂为钾钠水玻璃，钾钠水玻璃的模数为2.9，浓度为40Be。

优选地，所述金属锰粉、金属钨粉和金属钼粉的粒度为200-300目，所述金属铬粉的粒度为80-150目。

本发明的再一目的是提供一种可过渡合金元素的镍基焊丝用粘结焊剂的制备方法。

(1)、将上述干粉的各组成进行配料并干混，得到干粉混料；