[发明专利]核电用20控铬钢气保护药芯焊丝及其焊接方法

说明书

本发明提供了一种核电用20控铬钢气保护药芯焊丝，包括碳钢外皮和药芯，碳钢外皮占药芯焊丝总质量80～84％，药芯占药芯焊丝总质量16～20％，药芯包括按药芯总质量百分比计如下成分：萤石20～35％，金红石10～20％，长石1～2％，45^#硅铁5～7％，氟化稀土0.5～1％，镁粉1～2％，电解锰8～15％，镍粉1～1.5％，铜粉1～2％，铬粉1～2％，余量为Fe及不可避免的杂质。该药芯焊丝配合CO₂气体保护，焊接电弧稳定，熔化均匀，熔渣流动性好，焊缝成型美观，且熔敷金属‑30℃KV₂均值＞100J，扩散氢含量＜5.0mL/100g，满足焊接操作工艺性能要求，适用于全位置焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及核电用20控铬钢气保护药芯焊丝。

背景技术

20控铬钢是CPR1000压水堆核电站国产化过程中开发的钢种,在碳素钢中加入一定含量的铬元素提高管道的抗流体加速腐蚀性能(即抗FAC性能),是CPR1000型核电站常规岛主要使用钢材之一。

目前，与核电20控铬钢配套的焊接材料以焊条及实心焊丝为主，而缺少与之配套的药芯焊丝，而焊条和实芯焊丝在使用时存在如下不足：焊条只能用于手工焊，不能连续、自动焊接，生产效率低；实芯焊丝虽可实现自动焊，生产效率较高，但工艺性能较差。考虑到药芯焊丝的焊接效率高、成型美观等优点，因此需要研制一种与核电20控铬钢配套的药芯焊丝。

发明内容

针对现有技术中缺少与核电20控铬钢配套的药芯焊丝，本发明提供了核电用20控铬钢气保护药芯焊丝，其焊缝金属力学性能稳定，扩散氢含量低。

本发明的技术方案是提供了核电用20控铬钢气保护药芯焊丝，包括碳钢外皮和药芯，所述碳钢外皮占药芯焊丝总质量80～84％，药芯占药芯焊丝总质量16～20％，所述药芯包括按药芯总质量百分比计的如下成分：萤石：20～35％，金红石：10～20％，长石：1～2％，45^#硅铁：5～7％，氟化稀土：0.5～1％，镁粉：1～2％，电解锰：8～15％，镍粉：1～1.5％，铜粉：1～2％，铬粉：1～2％，余量为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，所述碳钢外皮采用低S、P的碳钢钢带，该碳钢钢带的化学组分为C：0.052％，Si：0.25％，Mn：0.24％，S：0.005％，P：0.006％，余量为铁。

进一步的，所述碳钢外皮占药芯焊丝总质量80～84％，药芯占药芯焊丝总质量16～20％，所述药芯包括按药芯总质量百分比计的如下成分：萤石：25～33％，金红石：12～18％，长石：1.2～1.8％，45^#硅铁：5.5～6.5％，氟化稀土：0.6～0.9％，镁粉：1.3～1.8％，电解锰：9～12％，镍粉：1～1.4％，铜粉：1.2～1.7％，铬粉：1.3～1.7％，余量为Fe及不可避免的杂质。

作为一种实施方式，所述碳钢外皮占药芯焊丝总质量的84％，药芯占药芯焊丝总质量的16％，药芯的成分及含量占药芯总质量百分比如下：萤石：35％，金红石：,20％，长石：2％，45^#硅铁：7％，氟化稀土：1％，镁粉：2％，电解锰：15％，镍粉：1.5％，铜粉：2％,铬粉：2％，余量为Fe及不可避免的杂质。

作为一种实施方式，所述碳钢外皮占药芯焊丝总质量的80％，药芯占药芯焊丝总质量的20％，药芯的成分及含量占药芯总质量百分比如下：萤石：20％，金红石：,10％，长石：1％，45^#硅铁：5％，氟化稀土：0.5％，镁粉：1％，电解锰：8％，镍粉：1％，铜粉：1％,铬粉：1％，余量为Fe及不可避免的杂质。