[发明专利]一种用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条及其制备方法

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，尤其涉及一种用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条及其制备方法，所述用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条包括焊芯和粘附在其外壁的药皮，所述药皮主要由下述重量份比例的粉原料制得：金红石25‑30％，铁粉10‑15％，长石10‑15％，萤石10‑15％，铬粉5‑10％，镍粉5‑10％，大理石5‑10％，电解金属锰2‑5％，钼粉2‑5％，云母2‑5％，钛白粉2‑5％，冰晶石1‑4％，钛铁1‑4％，纯碱1‑2％。本发明提供一种用于超低温环境下的高韧性E316L‑16不锈钢焊条，具有一定的铁素体数和优良的低温冲击韧性。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，尤其涉及一种用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条及其制备方法。

背景技术

现有技术：

面心立方晶体结构的奥氏体不锈钢因具有良好的低温综合性能，已成为了公认的超低温结构材料之一，被广泛应用于绕管换热器、液化天然气等深冷低温储运容器及特殊低温服役环境的工况之中。但研究表明，焊缝金属因复杂的冶金过程，导致其综合性能远不及母材，特别是采用钛钙型焊条进行手工电弧焊焊后的焊缝低温冲击韧性(-196℃)，经常小于工程要求的冲击值(31J)。

但本申请发明人发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

目前，国内大多数研发人员通常是采用牺牲铁素体含量的方法来解决低冲击韧性的问题。而过分降低铁素体含量，势必会提高焊缝产生热裂纹的风险。因此，开发一种铁素体数适中(3-8)，且具有良好低温冲击韧性的不锈钢焊条已迫在眉睫。

解决上述技术问题的难度和意义：

当前国内深冷低温压力容器的母材多采用316L奥氏体不锈钢。因此，提供一种用于超低温环境下的高韧性E316L-16焊条具有重要的现实意义。

发明内容

本申请目的在于为解决现有技术中的相关技术问题而提供一种用于超低温环境下的高韧性 E316L-16不锈钢焊条，具有一定的铁素体数和优良的低温冲击韧性。

本申请实施例为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条，所述用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条包括焊芯和粘附在其外壁的药皮，所述药皮主要由下述重量份比例的粉原料制得：金红石25-30％，铁粉10-15％，长石10-15％，萤石10-15％，铬粉5-10％，镍粉5-10％，大理石5-10％，电解金属锰2-5％，钼粉2-5％，云母2-5％，钛白粉2-5％，冰晶石1-4％，钛铁1-4％，纯碱1-2％。

本申请实施例还可以采用以下技术方案：

在上述的用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条中，进一步的，所述焊芯主要由H022Cr21Ni10钢丝制成，以焊芯的重量为基准，按重量分比例计，焊芯的组分包括：C≤0.03％、Si：0.10-0.30％、Mn：1.00-2.5％、P≤0.030％、S≤0.020％、Cr：19.5-22.0％、Ni：9.5-11.0％、Mo≤0.10％、Cu≤0.10％、Fe余量。

在上述的用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条中，进一步的，所述药皮还包括粘结剂，粘结剂占粉原料的20-30％；所述粘结剂为钾钠水玻璃，模数3.0-3.2，浓度40-43°。

在上述的用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条中，进一步的，所述药皮占焊条总重量的重量系数为0.4～0.5。

在上述的用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条中，进一步的，所述焊芯直径为φ2.5-5.0mm。

一种用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条的制备方法，所述用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条的制备方法用于制备上述任一项所述的用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条，所述用于超低温环境下的高韧性不锈钢焊条的制备方法包括如下步骤：