[发明专利]一种07MnNiMoDR钢制球罐用焊条及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效率高抗裂性的07MnNiMoDR钢制球罐用高强度焊条，其药皮的组分包括碳酸钙、碳酸镁、萤石、氟化铈、钛白粉、石英粉、电解锰、45°硅铁、钼铁、金属镍、钛铁、硼铁、雾化铁粉、稀土合金、藻酸盐、粘结剂。本发明焊条适应性广，可耐长时间热处理，可超大热输入量焊接，焊缝金属熔敷效率高达120％且熔化系数＞11g/A.h，能显著提高施工现场焊接效率。熔敷金属具有高强度、高韧性和超低扩散氢，抗裂性优异。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种应用于石化乙烯/丙烯储罐的07MnNiMoDR钢用高强度焊条及其制备方法。

背景技术

-50℃低温球罐是乙烯/丙烯装置关键的存储设备，由于设计压力高、温度低、易燃易爆，技术指标要求高，低温乙烯/丙烯球罐的建造水平基本上代表了一个国家或地区球罐建造的最高水平。

21世纪初，随着我国钢铁水平的提升，2008年在天津石化大乙烯工程中，-50℃低温乙烯/丙烯球罐采用国产07MnNiMoDR钢板取代了进口日本JFE-HITEN610U2L钢板。但07MnNiMoDR钢制球罐配套用焊条由于受到国内焊接材料厂水平限制，到目前为止仍然依赖进口日本神钢的LB-65L焊条，进口焊材价格高、周期长，造成了球罐造价高，工期也完全受制于人。因此本申请人率先开展了07MnNiMoDR钢制-50℃低温球罐用焊条国产化研究并成功推进了国内07MnNiMoDR钢制乙烯球罐的国产化进程，且广泛应用于国内各大乙烯/丙烯储罐项目，成功打破了神钢LB-65L的垄断。

在与国产07MnNiMoDR钢板研究的同时，国内很多著名的焊接材料厂家也进行了配套焊条的研发，但是很多都局限于低温钢小热输入的焊接限制，较大限度的影响了工程进度且长时间热处理后低温冲击韧性恶化，尤其是立焊接头焊缝金属甚至不能满足-50℃KV2≥47J的要求，且接头弯曲和抗裂性是限制国产07MnNiMoDR钢配套焊条大规模应用推广的瓶颈。因钢板和焊接材料都具有高强度，焊材与母材07MnNiMoDR钢板匹配接头的冲击韧性、抗裂性和CTOD值，是评定焊材能否成功应用于石化储罐项目的关键技术指标。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高效率高抗裂性的球罐用高强度焊条及其制备方法，本发明焊条可耐长时间热处理，可超大热输入量焊接，焊缝金属熔敷效率高达120％且熔化系数＞11g/A.h，熔敷金属具有高强度、高韧性和超低扩散氢，抗裂性优异。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种07MnNiMoDR钢制球罐用焊条，由焊芯和药皮构成，焊芯为高品质超低P、S碳钢H08E焊芯，药皮涂敷于焊芯外壁，药皮占焊条总重量系数的0.55～0.65；

(a)以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，所述焊芯的组分如下：C：≤0.08％；Si：≤0.10％；Mn：0.40～0.65％；P：≤0.005％；S：≤0.003％；P+S≤0.008％；Fe：余量；

(b)药皮组成采用高效铁粉低氢型渣系，以焊药总重量为基准，按重量百分比计，所述药皮的组分如下：碳酸钙：25～30％；碳酸镁：1～3％；萤石：6～14％；氟化铈：3～6％；钛白粉：0.5～2％；石英粉：3～5％；电解锰：3～5％；45°硅铁：3～8％；钼铁：≤1％；金属镍：4～6％％；钛铁：2.2～4.8％；硼铁：0.18～0.60；雾化铁粉：30～35％；稀土合金：≤1.5％；藻酸盐：0.5％～1％；粘结剂：0.5～1％。

其中，以重量百分比计，所述07MnNiMoDR钢制球罐用焊条的熔敷金属的组分包括：C：0.05～0.08％，Mn：0.6～1.20％，Si：0.15～0.30％，P：≤0.008％，S：≤0.003％，P+S≤0.010％，Ni：2.00～2.75％，Mo：0.10～0.30％，Ti：0.012～0.025％，B：0.0013～0.0035％，RE≤0.0050％。