CN102773631A - 一种碱性渣系的核级镍基焊条的焊芯、药皮及其焊条和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的碱性渣系的核级镍基焊条，其镍基焊芯的主要化学成分范围为：C：≤0.025%、Si：≤0.25%、Mn：0.5～1.5%、S：≤0.010%、P：≤0.015%、Cr：29.0～31.5%、Fe：≤8.5%、Nb：1.0～2.5%、Ni≥55%、Al：≤0.5%、Ti：≤0.5%、Mo：≤0.5%、且其它元素总量≤0.5%。根据焊芯的特性设计了与之相配的焊条药皮，其基本组分的质量百分含量为：CaCO₃：35～42%、CaF₂：15～22%、TiFe：4～6%、SiFe：3～6%、AlMg合金：0～1%、Mn：6～10%、Cr：2～5%、NbFe：3～8%、Na₂CO₃：0～1%、CMC：0～1%、TiO₂：0～4%和ALM06粉：5～10%。本发明完全解决了Inconel 690核电材料的焊接问题，使焊条具有良好的焊接工艺性能，且焊缝有良好的高温强度、冲击韧性、耐核辐射和耐腐蚀等性能。

Description

一种碱性渣系的核级镍基焊条的焊芯、药皮及其焊条和制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种焊接材料领域的电焊条，特别涉及一种用于核电镍基材料焊接的碱性渣系的核级镍基焊条的焊芯、药皮及其焊条和制备方法。

背景技术

随着人类文明的进步和发展，人类对能源的需求愈渐增加，而目前地球上存储的石油、天然气等不可再生能源正逐渐枯竭，同时，世界各国都在使用提倡清洁无污染的高效能源，因此，作为目前最高效且无污染的新型发电能源的核电能源已成为当今世界重要能源。各大国在核电领域内都投入了大量的财力、物力和人力，要大力发展核电行业、优化现有的核电设备和材料、建设新型的核电设施。使得核电工业在全球进入了一个高速发展的新时期。

2011年3月11日，日本发生了由地震和海啸引发的福岛核电站泄漏的事件，再一次敲响了全球关于核电安全的警钟。由于核电设备中不少零部构件都是长期服役于高温和核辐射环境中的，如：反应堆压力容器及堆内构建、蒸汽发生器管和一、二回路管道等。目前世界核电技术正在向安全性、经济性更好的第三代过渡。而一回路中核心部件蒸汽发生器采用的是国外最新开发出的Inconel 690镍基材料，该材料具有更优异的抗蠕变疲劳、耐高温腐蚀等特性。作为与之相匹配且应用于核电设施上焊接的焊条，不仅要有良好的焊接工艺性能，焊条熔敷金属的化学成分、力学性能等要符合GB/T13814-200、美国AWS A5_11-A5_11M-2005标准，还需要符合法国核电RCC设计标准中的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于为了解决上述技术问题而提供一种与核电Inconel 690镍基材料相匹配的碱性渣系的焊条所使用的焊芯。

本发明所要解决的技术问题之二在于为了解决上述技术问题而提供一种与核电Inconel 690镍基材料相匹配的碱性渣系的焊条所使用的药皮，该药皮为碱度较高的低氢型药皮，这是因为该类型药皮的合金元素过渡系数较大，熔池清晰；焊缝具有良好的强度、韧性和抗裂性能，扩散氢含量低，去杂质能力强。能很好地满足核电关于镍基焊条熔敷金属的杂质含量低、抗裂性能好等要求。

本发明所要解决的技术问题之三在于提供上述药皮的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之四在于为了解决上述技术问题而提供一种与核电Inconel 690镍基材料相匹配的碱性渣系的焊条，使其在焊接过程中有良好的焊接工艺性能，且焊后的焊缝能够承受高温腐蚀、有足够的强度和韧性，并有良好的抗核辐射和抗裂纹能力。

本发明所要解决的技术问题之五在于提供上述焊条的制备方法。

作为本发明第一方面的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的焊芯，其采用镍基焊丝制备，所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：≤0.025%、Si：≤0.25%、Mn：0.5～1.5%、S：≤0.010%、P：≤0.015%、Cr：29.0～31.5%、Fe：≤8.50%、Nb：1.0～2.5%、Ni≥55%、Al：≤0.50%、Ti：≤0.50%、Mo：≤0.50%、且其它元素总量≤0.5%。

在本发明的焊芯一个优选实施例中，所述其它元素为Cu、Zr和N。

在本发明的焊芯一个优选实施例中，所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：0.024%、Si：0.21%、Mn：0.92%、S：0.006%、P：0.015%、Cr：29.35%、Fe：8.41%、Nb：1.62%、Ni：59.20%、Al：0.055%、Ti：0.072%、Mo：0.068%、Cu：0.024%、Zr：0.013%、N：0.0084%和其他元素：余量。

本发明的焊芯各元素成份设计依据如下：

1）C：由于Inconel 690核电镍基材料属于超低碳材料，焊缝中碳含量的要求是≤0.050%。因为药皮中的大理石、金属粉和铁合金中或多或少的含量有一定量的碳，虽然碳与氧的亲和力很大，在焊接冶金过程中极易反应生成CO或CO₂气体，但经多方实验证实熔敷金属的含碳量会较焊芯的含碳量会高出一些。故焊芯中的碳含量宜≤0.025%。

2）S和P：硫在镍基合金中容易以Ni₃S₂、Ni₇S₆、NiS、Ni₃S₄和NiS₂等多种化合物形态存在，并且Ni-NiS之间容易形成熔点只有644℃的易熔共晶体。这些低熔点共晶体在焊缝结晶时，极易在树枝晶之间析出，而在焊接应力的作用下，容易沿着树枝晶界的液态薄膜层形成热裂纹。由于制作焊条所用到的矿物粉和合金粉也会含有微量的硫，并且焊条的药皮不能做到完全的脱硫效用，故在焊芯中的硫含量宜≤0.010%。与硫一样，磷在镍基合金中容易形成Ni_xP_y式（如：Ni₃P）的化合物。在Ni-Ni₃P之间形成熔点只有870℃的易熔共晶体。容易形成热裂纹。同时，制作焊条所用到的矿物粉和合金粉也会含有微量的磷，并且焊条的药皮脱磷作用比脱硫差，故磷在焊芯中含量宜≤0.015%。

3）Cr：铬是本发明的镍基焊条熔敷金属的三大元素之一。其铬含量在30%左右，虽然铬元素在焊条药皮中的过渡系数较高，但金属铬粉的价格较高，而镍基焊芯的价格恒定，令其主要由焊芯向焊缝过渡，更有利于提高铬的过渡系数，降低焊条的制作成本。故焊芯中的铬含量宜控制在29.0～31.5%之间。

4）Nb：铌是镍基材料中的固碳元素。铌通过与碳的结合，可以避免和减轻晶界贫铬现象，能提高焊缝的抗晶间腐蚀能力。由于铌在各类焊条中的过渡系数只有0.4～0.5，铌铁粉的市场价格贵，并且在配方中加入较多的铌铁粉。也令焊缝增铁，从而影响焊缝的机械性能，为此应主要通过焊芯来向焊缝中过渡铌，故焊芯中铌含量宜控制在1.0~2.5%之间。

5）Mn：锰能有效地稳定镍基合金焊缝组织，也是焊条药皮中主要的脱氧剂，对焊条的焊接工艺性能有益。而且焊芯中含锰量高会增大焊芯的强度，降低其韧性，不利于焊芯熔炼后的拉拔和剪切，也会增加焊芯的电阻率，增大在焊接时焊条药皮发红几率。故焊芯中的锰含量不易过高，应控制在0.5～1.5%。

6）Ti：钛在焊缝中的作用与铌相似，但对抗晶间腐蚀的稳定性比铌低，由于钛与氧的亲和力较大，在焊接过程中，钛极易与氧完全反应生成TiO₂。为此，一般在焊条中会以脱氧剂的形式出现。此外，在药皮中加入适量的钛铁有利于焊缝的成形，而且其造渣作用能有效地保护焊缝不被氧化。故焊芯中的钛含量宜≤0.50%。

7）Al：铝的在焊条中的过渡系数也很小，而且铝与电弧气氛中的氧生成的Al₂O₃属于中性氧化物，含量较多时会出现飞溅大、黏渣等影响焊条工艺性能等弊端。故焊芯中的铝含量宜≤0.50%。

8）Si：硅虽可提高镍基合金的耐腐蚀性能，但硅也有增加焊缝裂纹的倾向，此外增加硅含量会增大镍基焊芯的电阻，在焊接过程中容易出现焊条发红现象，故焊芯中硅含量宜≤0.25%。

9）Fe：铁虽为本发明镍基焊条焊缝中的三大元素之一，但铁元素的耐腐蚀和耐高温氧化特性不如元素铬和元素镍。此外，而铁的过渡很大，配方中一些脱氧剂和添加的某些合金元素都得以铁合金的形式加入，故在焊芯中铁含量不宜过高，应将其控制在≤8.5%。

其他微量元素，如Cu、Zr和N对本发明的镍基焊条焊缝的成分和性能影响较小，按照焊芯应减少合金元素含量的设计原则，故应最大限度地降低其他微量元素在焊芯中的含量，从而减少这些元素对焊芯的导电性和可加工特性的影响。

作为本发明第二方面的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，由固体组份和液体组份混合而成，所述液体组份的加入质量为固体组份质量的20～30%；

其中固体组份的固体组份由以下质量百分数的原料混合而成：CaCO₃：35～42%、CaF₂：15～22%、TiFe：4～6%、SiFe：3～6%、AlMg合金：0～1%、Mn：6～10%、Cr：2～5%、NbFe：3～8%、Na₂CO₃：0～1%、羧甲基纤维素钠（CMC）：0～1%、TiO₂：0～4%和ALM06粉：5～10%；

所述液体组份为钠水玻璃。

在本发明的一个优选实施例中，所述ALM06粉由比值为5:1的Na₃AlF₆与NaF组成的。

在本发明的一个优选实施例中，所述AlMg合金中Al的质量百分数为50%，Mg的质量百分数为50%。

在本发明的一个优选实施例中，所述TiFe中Ti的质量百分数为27%~28%。

在本发明的一个优选实施例中，所述SiFe中Si的质量百分数为45%~46%。

在本发明的一个优选实施例中，所述NbFe中Nb的质量百分数为52～55%。

所述钾钠水玻璃为20℃下40～45Be′的钠水玻璃。

作为本发明第三方面的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮的制备方法是将固体组份各原料按比例混合均匀后制成固体组份，按照固体组份质量的20～30%加入20℃下40～45Be′的钠水玻璃，搅拌均匀后制成所述核电镍基焊条的药皮。

本发明药皮中各组份的主要作用如下：

CaCO₃：主要作用是造渣和造气，能够调节熔渣的碱度、熔点、黏度、表面张力和界面张力。当药皮中CaCO₃含量过低时，容易导致熔渣碱度不够，出现黏渣现象，当CaCO₃含量过高时，使得熔渣熔点升高，致使熔渣流动性和覆盖不佳。故将药皮中CaCO₃含量宜控制在35～42%。

CaF₂：主要作用是造渣和除氢，也可以降低液态金属的表面张力，提高其流动性，降低熔渣的熔点，使得焊缝成型美观。当药皮中CaF₂含量过低时，熔渣的流动性差，熔渣覆盖和焊缝成型差，当药皮中CaF₂含量过高时，熔渣的流动性过于活泼，药皮熔化速度快，出现覆盖不完全、流动性不佳的现象。故药皮中的CaF₂含量应控制在15～22%。

TiFe：主要是起脱氧的作用，其次适量的TiFe可以提高焊接电弧的稳定性。当其含量过高时，脱氧反应过于剧烈，容易产生飞溅和覆盖变差等现象。因此，TiFe含量应控制在4～6%。

SiFe：主要是起脱氧和造渣的作用。当其含量过高时，容易引起焊缝增硅，降低焊缝的韧性。故SiFe含量应控制在3～6%。

AlMg合金：主要用于脱氧和提高电弧稳定性。当其含量过高时，更容易引起飞溅，甚至会出现黏渣的现象。故其在药皮中的含量不易超过1%。

Mn：主要是用于脱氧、造渣和渗Mn元素，提高焊缝的强度。根据熔敷金属的要求和焊芯中Mn的含量，药皮中的Mn含量只能控制在6～10%。

Cr：主要是用于渗Cr元素补足焊芯中Cr的损耗，使其含量满足焊缝熔敷金属的要求；其次具有一定的脱氧能力。故药皮中的Cr含量应控制在2～5%。

NbFe：主要是用于渗Nb元素补足焊芯中Nb的损耗，使其含量满足焊缝熔敷金属的要求。故药皮中的NbFe含量应控制在3～8%。

CMC和Na₂CO₃：这两种粉末材料在药皮中起增塑作用的，但容易吸潮，故在药皮中都只能稍加或者不加，故CMC和Na₂CO₃含量都应控制在0～1%。

ALM06粉：主要作用是造渣、降低熔渣的熔点、提高熔渣的流动性和改善焊条工艺性能，也具有比CaF₂更强的去扩散氢的能力。其是由比值为5:1的Na₃AlF₆与NaF组成的，当其比值小于5时，加入适量的该粉后容易出现熔渣流动性过于活泼，致使熔渣覆盖和焊缝成型不佳；当其比值大于5时，加入一定量的该粉后容易出现黏渣。而当药皮中加入的ALM06粉过低时，起不到改善熔渣流动性和粘度的作用；而当ALM06粉过高时，会导致熔渣熔点过低，使得熔渣流动性过于活泼，出现覆盖不完全的现象。故药皮中ALM06粉含量宜为5～10%。

作为本发明第四方面的碱性渣系的核级镍基焊条，由焊芯和涂覆焊芯上的药皮制成，其中：

焊芯采用镍基焊丝制备，所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：≤0.025%、Si：≤0.25%、Mn：0.5～1.5%、S：≤0.010%、P：≤0.015%、Cr：29.0～31.5%、Fe：≤8.50%、Nb：1.0～2.5%、Ni≥55%、Al：≤0.50%、Ti：≤0.50%、Mo：≤0.50%、且其它元素总量≤0.5%；

药皮由固体组份和液体组份混合而成，所述液体组份的加入质量为固体组份质量的20～30%；

其中固体组份的固体组份由以下质量百分数的原料混合而成：CaCO₃：35～42%、CaF₂：15～22%、TiFe：4～6%、SiFe：3～6%、AlMg合金：0～1%、Mn：6～10%、Cr：2～5%、NbFe：3～8%、Na₂CO₃：0～1%、羧甲基纤维素钠（CMC）：0～1%、TiO₂：0～4%和ALM06粉：5～10%；

所述液体组份为钠水玻璃。

在本发明的一个优选实施例中，所述其它元素为Cu、Zr和N。

在本发明的焊芯一个优选实施例中，所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：0.024%、Si：0.21%、Mn：0.92%、S：0.006%、P：0.015%、Cr：29.35%、Fe：8.41%、Nb：1.62%、Ni：59.20%、Al：0.055%、Ti：0.072%、Mo：0.068%、Cu：0.024%、Zr：0.013%、N：0.0084%和其他元素：余量。

在本发明的一个优选实施例中，所述ALM06粉由比值为5:1的Na₃AlF₆与NaF组成的。

在本发明的一个优选实施例中，所述AlMg合金中Al的质量百分数为50%，Mg的质量百分数为50%。

在本发明的一个优选实施例中，所述TiFe中Ti的质量百分数为27%~28%。

在本发明的一个优选实施例中，所述SiFe中Si的质量百分数为45%~46%。

在本发明的一个优选实施例中，所述NbFe中Nb的质量百分数为52～55%。

所述钾钠水玻璃为20℃下40～45Beˊ的钠水玻璃。

作为本发明第五方面的碱性渣系的核级镍基焊条的制备方法，是将上述药皮原材料混合均匀后，按照固体组份质量的20～30%加入20℃下40～45Beˊ的钠水玻璃，搅拌均匀后压涂在上述焊芯上，在焊条生产设备上进行焊条制备。

本发明的技术方案原理在于：核电Inconel 690镍基材料和与其成分相近的镍基合金的熔点范围是1343～1377℃，比铁基和不锈钢合金的熔点低100～150℃，采用铁基和不锈钢焊条配方制备的焊条出现了熔渣覆盖不均匀、流动性差、黏渣严重、飞溅大等缺点。

本发明的碱性渣系的核级镍基焊条，采用碱度较高的低氢型药皮，这是因为该类型药皮的合金元素过渡系数较大，熔池清晰；焊缝具有良好的强度、韧性和抗裂性能，扩散氢含量低，去杂质能力强。能很好地满足核电关于镍基焊条熔敷金属的杂质含量低、抗裂性能好等要求。

通过采用上述技术方案，本发明的碱性渣系的核级镍基焊条焊接工艺性能优良，焊接过程中电弧稳定、基本无飞溅、脱渣性良好、熔池清晰，焊缝成型美观，焊条操作性能良好；具有优异的熔敷金属高温强度、韧性和耐腐蚀特性。

附图说明

图1为本发明的核级镍基焊条的熔敷金属腐蚀后的质量损失曲线示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的作进一步的详细说明。

实施例1

本实施例的核级镍基焊条所用的药皮各组分的质量百分数如下：CaCO₃：42%、CaF₂：15%、TiFe：6%、SiFe：4%、AlMg合金：0%、Mn：10%、Cr：4%、NbFe：5%、Na₂CO₃：1%、CMC：1%、TiO₂：2%和ALM06粉：10%。其中AlMg合金中含Al量为50%、含Mg量也为50%，TiFe中含Ti量为27%左右，SiFe中含Si量为45%左右，NbFe中含Nb量为52～55%。ALM06粉由比值为5:1的Na₃AlF₆与NaF组成的。

该实施例的焊条焊芯经熔炼后，经化学分析方法测焊芯化学成分质量百分数为：C：0.024%、Si：0.21%、Mn：0.92%、S：0.006%、P：0.015%、Cr：29.35%、Fe：8.41%、Nb：1.62%、Ni：59.20%、Al：0.055%、Ti：0.072%、Mo：0.068%、Cu：0.024%、Zr：0.013%、N：0.0084%和其他元素：余量。

将上述药皮原材料混合均匀后，用40目的筛子过筛到40目以下，干粉搅拌均匀后加入占固体组分质量含量20～30%的40～45Beˊ的钠水玻璃，再搅拌均匀后，通过常规焊条生产设备将其压涂在上述焊芯上制备出焊条。生产出的焊条表面光滑、成品率高、无偏心。

对焊条的熔敷金属化学成分检测得：C：0.043%、Si：0.45%、Mn：3.53%、S：0.004%、P：0.016%、Cr：28.94%、Fe：10.32%、Nb：1.53%、Ni为余量。

实施例2

本实施例的核级镍基焊条所用药皮各组分的质量分数如下：CaCO₃：35%、CaF₂：22%、TiFe：6%、SiFe：5%、AlMg合金：1%、Mn：9%、Cr：5%、NbFe：6%、Na₂CO₃：1%、CMC：1%、TiO₂：3%和ALM06粉：6%。

其它条件与实施例1相同。

实施例3

本实施例的核级镍基焊条所用药皮各组分的质量分数如下：CaCO₃：40%、CaF₂：20%、TiFe：4.5%、SiFe：3.5%、AlMg合金：0.5%、Mn：8%、Cr：5.5%、NbFe：6.5%、Na₂CO₃：0.5%、CMC：1%、TiO₂：2%和ALM06粉：8%。

其它条件与实施例1相同。

实施例1-3的焊条直流反接焊接时电弧稳定、熔池清晰、基本无飞溅、脱渣性良好，操作性能良好，熔渣覆盖和焊缝成型美观，焊道高度适中。其熔敷金属的力学性能如下表1所示；

表1焊条熔敷金属的力学性能

试验结果表明：本发明的核级镍基焊条的熔敷金属不仅在常温下有优异的力学性能，且在高温环境中同样能保持其良好的力学性能，表现出其优良的耐高温性能。

本发明的核级镍基焊条的熔敷金属在硝酸与氢氟酸的混合沸水溶液（硝酸/氢氟酸=65：2）中的耐腐蚀性能测试如下图1所示；

试验结果显示：本发明的核级镍基焊条的熔敷金属在腐蚀性很强的环境中腐蚀速率很慢，而且随着腐蚀时间的增长，腐蚀速率逐渐减慢；这表明本发明的核级镍基焊条熔敷金属具有优异的耐腐蚀性能。

Claims (21)

1.碱性渣系的核级镍基焊条所使用的焊芯，其特征在于，采用镍基焊丝制备，所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：≤0.025%、Si：≤0.25%、Mn：0.5～1.5%、S：≤0.010%、P：≤0.015%、Cr：29.0～31.5%、Fe：≤8.50%、Nb：1.0～2.5%、Ni≥55%、Al：≤0.50%、Ti：≤0.50%、Mo：≤0.50%、且其它元素总量≤0.5%。

2.如权利要求1所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的焊芯，其特征在于，所述其它元素为Cu、Zr和N。

3.如权利要求2所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的焊芯，其特征在于，在本发明的焊芯一个优选实施例中，所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：0.024%、Si：0.21%、Mn：0.92%、S：0.006%、P：0.015%、Cr：29.35%、Fe：8.41%、Nb：1.62%、Ni：59.20%、Al：0.055%、Ti：0.072%、Mo：0.068%、Cu：0.024%、Zr：0.013%、N：0.0084%和其他元素：余量。

4.碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，其特征在于，由固体组份和液体组份混合而成，所述液体组份的加入质量为固体组份质量的20～30%；

其中固体组份的固体组份由以下质量百分数的原料混合而成：CaCO₃：35～42%、CaF₂：15～22%、TiFe：4～6%、SiFe：3～6%、AlMg合金：0～1%、Mn：6～10%、Cr：2～5%、NbFe：3～8%、Na₂CO₃：0～1%、羧甲基纤维素钠（CMC）：0～1%、TiO₂：0～4%和ALM06粉：5～10%；

所述液体组份为钠水玻璃。

5.如权利要求4所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，其特征在于，所述ALM06粉由比值为5:1的Na₃AlF₆与NaF组成的。

6.如权利要求4所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，其特征在于，所述AlMg合金中Al的质量百分数为50%，Mg的质量百分数为50%。

7.如权利要求4所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，其特征在于，所述TiFe中Ti的质量百分数为27%~28%。

8.如权利要求4所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，其特征在于，所述SiFe中Si的质量百分数为45%~46%。

9.如权利要求4所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，其特征在于，在本发明的一个优选实施例中，所述NbFe中Nb的质量百分数为52～55%。

10.如权利要求4所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮，其特征在于，所述钾钠水玻璃为20℃下40～45Beˊ的钠水玻璃。

11.一种权利要求4至10任一项权利要求所述的碱性渣系的核级镍基焊条所使用的药皮的制备方法，其特征在于是将固体组份各原料按比例混合均匀后制成固体组份，按照固体组份质量的20～30%加入20℃下40～45Beˊ的钠水玻璃，搅拌均匀后制成所述核电镍基焊条的药皮。

12.碱性渣系的核级镍基焊条，由焊芯和涂覆焊芯上的药皮制成，其特征在于：

焊芯采用镍基焊丝制备，所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：≤0.025%、Si：≤0.25%、Mn：0.5～1.5%、S：≤0.010%、P：≤0.015%、Cr：29.0～31.5%、Fe：≤8.50%、Nb：1.0～2.5%、Ni≥55%、Al：≤0.50%、Ti：≤0.50%、Mo：≤0.50%、且其它元素总量≤0.5%；

药皮由固体组份和液体组份混合而成，所述液体组份的加入质量为固体组份质量的20～30%；

其中固体组份的固体组份由以下质量百分数的原料混合而成：CaCO₃：35～42%、CaF₂：15～22%、TiFe：4～6%、SiFe：3～6%、AlMg合金：0～1%、Mn：6～10%、Cr：2～5%、NbFe：3～8%、Na₂CO₃：0～1%、羧甲基纤维素钠（CMC）：0～1%、TiO₂：0～4%和ALM06粉：5～10%；

所述液体组份为钠水玻璃。

13.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述其它元素为Cu、Zr和N。

14.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述镍基焊丝所含元素的质量百分数为：C：0.024%、Si：0.21%、Mn：0.92%、S：0.006%、P：0.015%、Cr：29.35%、Fe：8.41%、Nb：1.62%、Ni：59.20%、Al：0.055%、Ti：0.072%、Mo：0.068%、Cu：0.024%、Zr：0.013%、N：0.0084%和其他元素：余量。

15.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述ALM06粉由比值为5:1的Na₃AlF₆与NaF组成的。

16.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述AlMg合金中Al的质量百分数为50%，Mg的质量百分数为50%。

17.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述TiFe中Ti的质量百分数为27%~28%。

18.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述SiFe中Si的质量百分数为45%~46%。

19.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述NbFe中Nb的质量百分数为52～55%。

20.如权利要求12所述的碱性渣系的核级镍基焊条，其特征在于：所述钾钠水玻璃为20℃下40～45Beˊ的钠水玻璃。

21.一种权利要求12至20任一项权利要求所述的碱性渣系的核级镍基焊条的制备方法，其特征是将上述药皮原材料混合均匀后，按照固体组份质量的20～30%加入20℃下40～45Beˊ的钠水玻璃，搅拌均匀后压涂在上述焊芯上，在焊条生产设备上进行焊条制备。

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