CN103084759A

CN103084759A - 一种水下湿法焊接用不锈钢焊条

Info

Publication number: CN103084759A
Application number: CN2013100614899A
Authority: CN
Inventors: 郭宁; 刘多; 袁新; 冯吉才; 韩焱飞; 杨振林
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology; Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2033-02-27
Also published as: CN103084759B

Abstract

本发明提出了一种高强度水下湿法焊接用不锈钢焊条，包括药皮和焊芯两部分，其特征在于焊芯为304L不锈钢，药皮由金红石、长石、白云石、羧甲基纤维素、锰粉、硅铁及镍粉组成，各组成成份的重量百分比为为：金红石42%~52%，长石20%~30%，白云石5%~10%，羧甲基纤维素5%~10%，锰粉5%~9%，硅铁1%~4%以及镍粉0%~5%，本发明的高性能水下湿法焊条，制备过程简易，焊接时起弧容易，且电弧燃烧稳定，再引弧性好，获得的焊缝形貌美观，且对接接头抗拉强度可达530MPa，对接接头冷弯角度为180°时接头仍然完好，无任何裂纹出现，具有工艺简单易行、试验操作方便、生产效率高等优点。

Description

一种水下湿法焊接用不锈钢焊条

技术领域

本发明属于焊接材料领域，具体地说是一种操作方便的水下湿法焊接用高性能不锈钢药皮焊条。

背景技术

近年来，海洋已经成为世界各国争夺的主要领域，大型油气田和煤层气开发、水下工作站建造、海底观测网布放与维护技术、海洋平台维修、拆装和安全保障等都涵盖了水下焊接技术，水下焊接技术及焊接材料已经成为制约海洋资源开发和海洋工程维修的瓶颈。在水下焊接技术方面，目前我国初步实现了干法水下焊接，而较先进的水下湿法焊接技术却远远落后于发达国家，重要结构件水下湿法焊接材料几乎全部依赖进口，不仅大大提高了海洋工程建造的成本，技术上也受控于国外公司。因此，开发水下焊接技术及用于水下湿法焊接的焊材对于快速发展我国的海洋经济、维护国家的海防安全都具有重要意义。

授权公告号为CN1939649B的专利提出了一种高强度水下湿法焊接用焊条，用市售H08E钢丝作为焊芯以及一定药粉成分比例的药皮制得的焊条，在水下湿法焊接时，起弧容易，且电弧燃烧稳定，脱渣性好，水下焊接工艺性能良好。但是该焊条并不是水下不锈钢焊条，无法进行水下不锈钢材料的焊接。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提出一种工艺性能优异、方法简单易行，抗拉强度大于530MPa，工艺性能及接头抗弯性能均能满足海工结构用钢水下焊接要求的高强度水下湿法焊接用焊条。

本发明可以通过如下措施达到。

一种水下湿法焊接用不锈钢焊条，包括药皮和焊芯两部分，其特征在于焊芯为304L不锈钢，药皮由金红石、长石、白云石、羧甲基纤维素、锰粉、硅铁及镍粉组成，各组成成份的重量百分比为为：金红石42%~52%，长石20%~30%，白云石 5%~10%，羧甲基纤维素 5%~10%，锰粉5%~9%，硅铁1%~4%、镍粉0%~5%。

本发明可以向药皮填加钾水玻璃，钾水玻璃的填加重量为药皮总重量的26%~35%，以作为药皮的粘结剂，使药皮各组分之间紧密连接。本发明是通过的焊条制造工艺进行制备，将上述药皮成分的原料进行均匀混合，然后加入药皮总质量26%~35%的钾水玻璃，搅拌均匀，之后在焊条生产设备上涂压于304L不锈钢焊芯上，且压涂后不用在药皮外层涂敷防水材料，制成的不锈钢水下焊条具有良好的防水性能和工艺性能，能够满足低合金高强度钢水下湿法焊接要求。

本发明中，金红石是含量较多的药皮成分，它们主要是在焊接时起造渣作用，另外金红石也起到一定的稳弧作用，但是如果含量过多，会对接头力学性能有不利影响，本发明中金红石的加入量为42%~52%。

本发明中，加入的长石主要起到造渣稳弧作用，其加入量为20%~30%，既利于保证电弧稳定性，同时不影响焊接接头的力学性能。

本发明中，加入的白云石主要起到造气作用，其加入量为5%~10%，因为白云石在焊接过程中会形成大量的CO₂。

本发明中，羧甲基纤维素可以改善压涂性能和焊条表面光洁度，并具有一定的造气作用，保证了水下焊接时的电弧吹力，其加入量为 5%~10%。

本发明中，加入锰粉和硅铁可促进焊缝脱氧和合金化，改善焊缝冶金性能，加入量分别为5%~9%和1%~4%。

本发明中，镍粉的加入保证了焊缝的冶金性能，尤其是水下焊接焊缝的塑性和韧性，其加入量为0%~5%。

本发明的优势及特点在于：本发明的高性能水下湿法焊条，制备过程简易，焊接时起弧容易，且电弧燃烧稳定，再引弧性好，获得的焊缝形貌美观，且对接接头抗拉强度可达530MPa，对接接头冷弯角度为180°时接头仍然完好，无任何裂纹出现，可用于304、316不锈钢等水下结构的焊接。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述

为了更好地体现本发明，下面举例进行说明，但并不是对本发明的限制。

实施例一：采用市售的304L不锈钢为焊芯，药粉的组成和质量百分比为：金红石42%，长石30%，白云石 10%，羧甲基纤维素 7%，锰粉5%，硅铁2%以及镍粉4%，以钾水玻璃作为药皮的粘结剂，加入量为药粉总质量的34%。

实施例二：采用市售的304L不锈钢为焊芯，以钾水玻璃作为药皮的粘结剂，药粉的组成和质量百分比为：金红石52%，长石25%，白云石 5%，羧甲基纤维素 5%，锰粉9%，硅铁4%以及镍粉0%，以钾水玻璃作为药皮的粘结剂，加入量为药粉总质量的32%。

实施例三：采用市售的304L不锈钢为焊芯，以钾水玻璃作为药皮的粘结剂，药粉的组成和质量百分比为：金红石50%，长石20%，白云石 7%，羧甲基纤维素 10%，锰粉7%，硅铁1%以及镍粉5%，，以钾水玻璃作为药皮的粘结剂，加入量为药粉总质量的28%。

实施例的效果：

Figure 2013100614899100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims

1.一种水下湿法焊接用不锈钢焊条，包括药皮和焊芯两部分，其特征在于焊芯为304L不锈钢，药皮由金红石、长石、白云石、羧甲基纤维素、锰粉、硅铁及镍粉组成，各组成成份的重量百分比为为：金红石42%~52%，长石20%~30%，白云石 5%~10%，羧甲基纤维素 5%~10%，锰粉5%~9%，硅铁1%~4%、镍粉0%~5%。

2.根据权利要求1所述的一种水下湿法焊接用不锈钢焊条，其特征在于药皮中填加钾水玻璃，钾水玻璃的填加重量为药皮总重量的26%~35%。