CN101879672A - 一种-70℃铁素体型低温钢专用焊条 - Google Patents
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Abstract
一种-70℃铁素体型低温钢专用焊条,其特征在于:它是由下述重量份配比的粉原料经混合,所述的粉原料配比:大理石35-38份;萤石27-29份;钛白粉1-3份;石英1-3份;云母3-5份;硅铁4-6份;钛铁7-9份;电解锰3-5份;金属镍粉6-8份;碳酸钠1-3份;长石2-4份;铁砂3-5份,并加入粉原料总重量25%的钾钠水玻璃,搅拌均匀,压涂于碳钢焊芯上而成的低合金钢焊条。其焊缝金属和焊接接头具有优良且稳定的-70℃低温冲击性能,焊缝金属-70℃的V型缺口冲击功平均值为160J,焊接接头70℃的V型缺口冲击功平均值为110J,完全满足工程所需。
Description
技术领域
本发明属于焊接材料领域,特别涉及一种适用于-70℃低温钢专用的低合金钢焊条。
背景技术
随着我国工业的快速发展,用于低温环境下的设备、储罐等逐渐增多,如煤化工中的甲醇洗涤塔、液氯、液化石油气储罐等,此类设备多用09MnNiDR(铁素体型低温钢)钢板焊接,需要大量-70℃低温钢专用焊材。目前国内低温钢焊材普遍存在全位置焊接工艺性差,熔敷金属低温韧性不稳定,特别是焊接接头的冲击韧性偏低,不能满足设计的要求。因此,大量采用进口低温钢焊材。因此,开发一种具有良好低温冲击韧性针对-70℃低温钢的低合金钢焊条十分关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对-70℃低温钢的低合金钢焊条,以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的,其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料经混合,并加入粉原料总重量25%的钾钠水玻璃,搅拌均匀,压涂于碳钢焊芯(规格有和)上而成的低合金钢焊条:大理石35-38份;萤石27-29份;钛白粉1-3份;石英1-3份;云母3-5份;硅铁4-6份;钛铁7-9份;电解锰3-5份;金属镍粉6-8份;碳酸钠1-3份;长石2-4份;铁砂3-5份。在该配比中,通过加入铁砂,使得该焊条电弧柔和,挺度适中,全位置工艺性能佳,同时由于原材料控制严格,合金配比合理,使得该焊条的熔敷金属和焊接接头的-70℃低温冲击韧性出众,完全克服现有技术的缺陷。
表1焊条熔敷金属化学成分范围
C | Mn | Si | S | P | Ni |
≤0.12 | ≤1.25 | ≤0.60 | ≤0.035 | ≤0.035 | 2.00-2.75 |
C:在低温钢中,一般会随着含碳量的上升,钢的韧性下降。因此,无论是从低温钢的低温韧性还是从低温钢的焊接性能角度考虑,其熔敷金属碳含量必须严格控制在≤0.12%的范围内。
Mn:锰可降低奥氏体向铁素体转变温度,促进针状铁素体形成,同时相应减少了先共析铁素体和层状组份的数量,细化了焊缝的针状铁素体和粗晶区、细晶区的显微组织,对提高熔敷金属的低温韧性很有利。但是,熔敷金属中锰含量不能太高,否则,容易导致强度过高,低温韧性反而下降。因此,锰含量应该在≤1.25%的范围内。
Si:从韧性的角度考虑,添加硅是有害的。这可能是由于硅引起固溶硬化和二次相数增多而导致焊缝金属变脆,但从焊缝脱氧,提高焊缝纯洁度的角度,焊缝金属应还有硅。故应该控制其含量,硅含量应在≤0.60%的范围内。
S:硫是使钢的低温韧性下降的主要杂质元素,需较严格的控制其含量,其含量应在≤0.035%的范围内。
P:磷是使钢的低温韧性下降的主要杂质元素,在低温用钢中其含量必须严格加以控制,其含量应在≤0.035%。
Ni:镍是提高钢的低温韧性的主要元素。镍是非碳化物形成元素,它不与碳发生作用,但镍元素能与铁形成α或γ固溶体。镍元素能与基体形成α固溶体,可显著提高铁素体的韧性,从而提高低温钢的低温韧性。同时镍元素又是降低韧性-脆性转变温度最有效的元素,可使钢的使用温度进一步下降。因此,Ni含量应该在2.00-2.75%的范围内。
本发明与现有技术相比:
1它焊缝金属和焊接接头具有优良且稳定的-70℃低温冲击性能,焊缝金属-70℃的V型缺口冲击功平均值为160J,焊接接头70℃的V型缺口冲击功平均值为110J,完全满足工程所需(≥27J);2焊接过程中,飞溅小,电弧稳定,焊缝成型美观,尤其是具有优良的全位置焊接工艺性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明:
实施例1,取大理石35份;萤石29份;钛白粉2份;石英3份;云母4份;硅铁6份;钛铁8份;电解锰4份;金属镍7份;碳酸钠3份;长石2份;铁砂3份的粉料共105kg混合均匀,将26.50kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H08E低合金钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其焊接工艺性能佳,尤其是具有优良的全位置焊接工艺性,其熔敷金属和焊接接头V型缺口冲击韧性试验数值见表2。
实施例2,取大理石38份;萤石27份;钛白粉1份;石英1份;云母3份;硅铁5份;钛铁9份;电解锰3份;金属镍8份;碳酸钠1份;长石4份;铁砂4份的粉料共104kg混合均匀,将26.00kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H08E低合金钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其焊接工艺性能佳,尤其是具有优良的全位置焊接工艺性,其熔敷金属和焊接接头V型缺口冲击韧性试验数值见表2。
实施例3,取大理石36份;萤石28份;钛白粉3份;石英2份;云母5份;硅铁4份;钛铁7份;电解锰5份;金属镍6份;碳酸钠2份;长石3份;铁砂5份的粉料共105kg混合均匀,将26.50kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H08E低合金钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其焊接工艺性能佳,尤其是具有优良的全位置焊接工艺性,其熔敷金属和焊接接头V型缺口冲击韧性试验数值见表2。
实施例4,取大理石35份;萤石28份;钛白粉3份;石英3份;云母5份;硅铁5份;钛铁8份;电解锰3份;金属镍6份;碳酸钠1份;长石3份;铁砂4份的粉料共104kg混合均匀,将26.00kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H08GX低合金钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其焊接工艺性能佳,尤其是具有优良的全位置焊接工艺性,其熔敷金属和焊接接头V型缺口冲击韧性试验数值见表2。
实施例5,取大理石37份;萤石27份;钛白粉2份;石英2份;云母4份;硅铁4份;钛铁8份;电解锰5份;金属镍8份;碳酸钠2份;长石3份;铁砂4份的粉料共106kg混合均匀,将26.50kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H08GX低合金钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其焊接工艺性能佳,尤其是具有优良的全位置焊接工艺性,其熔敷金属和焊接接头V型缺口冲击韧性试验数值见表2。
表2实施例熔敷金属和焊接接头冲击韧性
注:冲击韧性中,括号内为三值的平均值。
Claims (1)
1.一种-70℃铁素体型低温钢专用焊条,其特征在于:它是由下述重量份配比的粉原料先混合,然后加入粉原料总重量25%的钾钠水玻璃,搅拌均匀,压涂于碳钢焊芯上而成的低合金钢焊条;所述的粉原料配比:大理石35-38份;萤石27-29份;钛白粉1-3份;石英1-3份;云母3-5份;硅铁4-6份;钛铁7-9份;电解锰3-5份;金属镍粉6-8份;碳酸钠1-3份;长石2-4份;铁砂3-5份。
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