CN103264234B - 一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条 - Google Patents
一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103264234B CN103264234B CN201310148041.0A CN201310148041A CN103264234B CN 103264234 B CN103264234 B CN 103264234B CN 201310148041 A CN201310148041 A CN 201310148041A CN 103264234 B CN103264234 B CN 103264234B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat resistant
- resistant steel
- welding
- temperature impact
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条，该耐热钢焊条包括H08E焊芯和药皮，其特征是：所述药皮重量百分比构成如下：大理石：40~55%、萤石：19~30%、金红石：2~4%、纯碱：2~3%、75°硅铁：3~7%、金云母：1~3%、中碳锰铁：4~8%、金属铬：3.5~4%、金属钼：1.5~2%、钛铁：2~4%、石英：1~3%。本专利提出的焊条药皮中含有造渣和造气的大理石、萤石、金云母；脱氧及合金过渡元素的中碳锰铁、75°硅铁；过渡合金元素的金属铬和金属钼以及改善压涂性的金云母和纯碱。本专利提出的焊条具有良好的低温冲击韧性（-30℃冲击功≥130J），良好的焊接工艺性，焊接过程中电弧稳定，熔池清晰、飞溅较小，成型美观。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料技术领域，特别是一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条。
背景技术
12Cr2Mo1R钢板在石油化工、煤化工、核电、火电等领域用量较大，但其使用条件苛刻，对与其相配套的焊条要求也较高。但这类焊条普遍存在低温冲击功偏低和冲击功值不稳定的问题，给承压设备的施工建造带来很多麻烦。目前国内外与耐热钢焊条相关的专利并不多，检索到的专利有：（1）一种可耐退火正火处理的耐热钢焊条及使用方法（CN101342650A）。此专利提出的焊条及使用方法主要适用于15CrMoR、14Cr1MoR等1.25Cr-0.5Mo钢板的焊接，并没有涉及12Cr2Mo1R钢板的焊接，也没有-30℃低温冲击韧性的要求。（2）一种低温冲击韧性好的高强度焊条（CN1569386A）。此专利提出的焊条主要适用于抗拉强度800Mpa以上钢板的焊接，并不适用于12Cr2Mo1R钢板的焊接（专利CN1569386A研制焊条的成分，力学性能都不满足12Cr2Mo1R钢板用焊接材料的要求）。上述专利均用于一些特定钢种的焊接，与本发明专利应用的领域差别较大。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有良好低温冲击韧性、全位置焊、配12Cr2Mo1R钢板用耐热钢焊条，该耐热钢焊条具有良好的低温冲击韧性（-30℃冲击功达到130J以上），焊接工艺性优良，而且成本较低，具有较大的市场推广前景和较好的经济效益。
为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条，该耐热钢焊条包括H08E焊芯和药皮，所述药皮由干粉和粘结剂组成，所述干粉中含有成分重量百分比构成如下：大理石：40~55%、萤石：19~30%、金红石：2~4%、纯碱：2~3%、75°硅铁：3~7%、金云母：1~3%、中碳锰铁：4~8%、金属铬：3.5~4%、金属钼：1.5~2%、钛铁：2~4%、石英：1~3%；所述粘结剂为纯钠水玻璃，以干粉总量为100％计，粘结剂为干粉重量总量的22%~26%。
通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
本专利提出的焊条药皮中含有造渣和造气的大理石、萤石、金云母；脱氧及合金过渡元素的中碳锰铁、75°硅铁；过渡合金元素的金属铬和金属钼以及改善压涂性的金云母和纯碱。本专利提出的焊条具有良好的低温冲击韧性（-30℃冲击功≥130J），良好的焊接工艺性，焊接过程中电弧稳定，熔池清晰、飞溅较小，成型美观。
本发明专利采用CaO-CaF2-SiO2碱性渣系，以药皮方式过渡合金元素，焊缝金属为2.25-1Mo系，焊芯采用低S、P的H08E焊芯，熔敷金属的化学成分易控，力学性能稳定，低温冲击功较好；生产工艺性能优良，焊条表面光滑、偏心稳定、成品率高；电弧稳定，在焊接过程中燃烧平稳，焊缝成形美观，脱渣性较好。
具体实施方式
下面给出焊条药皮成分按重量百分比具体配比:如表1、表2：
表1干粉实施例成分配比
| 干粉 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 大理石 | 40% | 50% | 55% |
| 萤石 | 30% | 23% | 19% |
| 金红石 | 3% | 2% | 4% |
| 石英 | 1% | 3% | 1% |
| 75°硅铁 | 7% | 4% | 3% |
| 中碳锰铁 | 8% | 6% | 4% |
| 金属铬 | 3.5% | 4% | 4% |
| 金属钼 | 1.5% | 2% | 2% |
| 钛铁 | 2% | 4% | 3% |
| 金云母 | 3% | 1% | 3% |
| 纯碱 | 1% | 1% | 2% |
表2粘结剂实施例成分配比
| 粘结剂 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 纯钠水玻璃 | 22% | 24% | 26% |
注：纯钠水玻璃为以干粉总量为100％计，干粉重量总量的百分比。
在上述实施例中，主要原材料的化学成分要求见表2：
表2主要原材料的化学成分要求
| 原材料名称 | 粒度（目） | 化学成分要求 （ wt% ） |
| H08E焊芯 | - | C≤0.010，Mn：0.35~0.60，Si≤0.030、S≤0.005，P≤0.005 |
| 纯钠水玻璃 | - | Na2O≥8.2，SiO2≥26.0，S≤0. 010，P≤0.010 |
| 大理石 | 60 | CaCO3≥98.0，S≤0.010，P≤0.010 |
| 萤石 | 60 | CaF2≥95.0，SiO2≤1.00，S≤0.010，P≤0.010 |
| 金红石 | 60 | TiO2≥95.0，S≤0.010，P≤0.010 |
| 石英 | 40 | SiO2≥97.0，S≤0.010，P≤0.010 |
| 中碳锰铁 | 40 | C≤0.40，Mn：80.0~87.0，S≤0.020，P≤0.150 |
| 75°硅铁 | 100 | Si：43.0~47.0，C≤0.020，S≤0.010，P≤0.010 |
| 金云母 | 14 | SiO2：45~55，Al2O3：25~35，K2O+Na2O≥7.0，S≤0.010，P≤0.010 |
| 纯碱 | 40 | Na2CO3≥98.0， |
| 金属铬 | 100 | Cr≥99.0，C≤0.020，S≤0.010，P≤0.010 |
| 金属钼 | 100 | Mo≥99.0，C≤0.020，S≤0.010，P≤0.010 |
本焊条药皮中各成分的主要作用简述如下：
大理石：主要作用是造渣、造气、稳弧、脱硫、脱磷，提高熔渣碱度，增大熔渣表面张力和界面张力。大理石加入量少于40%时，对熔敷金属保护不充分，稳弧性也较差；加入量大于55%时，会降低焊接速度，铁水变黏，易使焊缝内产生气孔。
萤石：主要作用是造渣。适量的添加可调整熔渣的熔点和黏度，增加其流动性，以达到活化熔池、改善脱渣和除氢的目的。萤石加入量低于19%时，铁水较黏，熔敷金属的扩散氢含量偏高；加入量大于30%时，电弧稳定性变差。
进口金红石：主要作用是造渣，同时有改善电弧稳定性、脱渣性和方向焊接的性作用。金红石加入量大于4%时，焊条熔敷金属的力学性能变差；加入量低于2%时，焊条立焊和仰焊的成形性变差。
石英：主要起到造渣，调整熔渣的黏度和增加渣的活泼性。石英加入量大于3%时，会使飞溅增大；石英加入量小于1%时，渣的活泼性变差，脱渣性也变差。
金云母：主要作用改善压涂性，同时还能稳定电弧，增加药皮的透气性。金云母加入量大于3%时，熔敷金属的扩散氢含量偏高；加入量低于1%时，焊条的压涂性变差。
中碳锰铁：起到脱硫脱氧、防止热脆的作用，还可以加速焊条的熔化，同时也向焊缝中过渡Mn元素。中碳锰铁的加入量大于8%时，焊缝金属中的Mn含量偏高，力学性能变差，同时焊缝表面也容易产生气孔；加入量低于4%时，焊接过程中脱硫、脱氧不充分，焊缝金属中Mn含量偏低，力学性能变差。
75°硅铁：起到脱氧作用，能加速焊条熔化，提高熔渣的流动性，降低焊缝气孔敏感性，同时也向焊缝中过渡Si元素。加入量大于7%时，焊缝中的Si元素偏高，焊缝的冲击韧性变差；加入量低于3%时，焊缝脱氧不充分，渣的流动性也变差。
钛铁：主要起到脱氧的作用。同时在焊接时具有防止晶粒粗大，细化晶粒的作用。钛铁的加入量大于4%时，焊条的制造成本提高，但对继续改善焊条的焊接工艺性和焊缝金属的力学性能，并没有明显的作用；加入量低于2%时，对焊缝金属的晶粒细化作用不明显，焊缝金属的力学性能变差。
金属铬和金属钼：主要作用是过渡合金元素。加入量过高、过低都不满足配12Cr2Mo1R钢板焊接的要求。
纯碱：增加药皮的滑润性，使药粉不易快干，同时也有一定稳弧的作用。纯碱加入量大于2%时，焊条容易吸潮；加入量低于1%时，改善压涂性的作用不明显。
本发明的上述实施例在对耐热钢焊接后其焊缝经过正火和退火后的合金成分，见表3：
表3实施例在对耐热钢焊接后其焊缝经过正火和退火后的合金成分
| C | Mn | Si | S | P | Cr | Mo | |
| 要求值 | 0.05-0.12 | ≤0.90 | ≤0.60 | ≤0.03 | ≤0.03 | 2.0-2.5 | 0.90-1.20 |
| 实施例1 | 0.08 | 0.75 | 0.35 | 0.007 | 0.010 | 2.15 | 0.95 |
| 实施例2 | 0.07 | 0.70 | 0.28 | 0.007 | 0.009 | 2.30 | 1.05 |
| 实施例3 | 0.07 | 0.65 | 0.25 | 0.006 | 0.009 | 2.25 | 1.03 |
本发明的上述实施例在对耐热钢焊条焊接后其焊缝强度性能见表4：
表4实施例熔敷金属力学性能
| Rp0.2(MPa) | Rm(Mpa) | A % | Akv J(-30℃) | |
| 要求值 | ≥530 | 620-710 | ≥17 | ≥34J |
| 实施例1 | 555 | 645 | 25 | 145 |
| 实施例2 | 551 | 638 | 26 | 138 |
| 实施例3 | 547 | 632 | 26 | 141 |
本发明提出焊条的焊接工艺性良好，焊缝金属成分和力学性能均符合GB/T5118-1995E6015-B3、AWSA5.5-1996E9015-B3和NB/T47018.2-2011标准的要求。
Claims (1)
1.一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条，该耐热钢焊条包括H08E焊芯和药皮，所述药皮由干粉和粘结剂组成，所述干粉中含有成分重量百分比构成如下：大理石：40~55%、萤石：19~30%、金红石：2~4%、纯碱：2~3%、75°硅铁：3~7%、金云母：1~3%、中碳锰铁：4~8%、金属铬：3.5~4%、金属钼：1.5~2%、钛铁：2~4%、石英：1~3%；所述粘结剂为纯钠水玻璃，以干粉总量为100％计，粘结剂为干粉重量总量的22%~26%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310148041.0A CN103264234B (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310148041.0A CN103264234B (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103264234A CN103264234A (zh) | 2013-08-28 |
| CN103264234B true CN103264234B (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=49007920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310148041.0A Expired - Fee Related CN103264234B (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103264234B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103878505A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-06-25 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种单面焊双面成形根焊焊条 |
| CN103878506B (zh) * | 2013-11-29 | 2016-03-09 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种低强度高韧性耐热钢焊条 |
| CN104014949A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-03 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种高韧性合金系耐热钢焊条 |
| CN104759782A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-07-08 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种具有低回火脆性的合金系焊条 |
| CN105127617A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-09 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种屈服强度达550MPa钢海洋平台焊接用的电焊条 |
| CN110860819A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-03-06 | 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 | 一种用于焊接12Cr2Mo1R钢制加氢装置的超低氢焊条 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1523960A (en) * | 1975-10-29 | 1978-09-06 | Soudure Autogene Elect | Flux coated welding electrodes |
| CN1481969A (zh) * | 2003-07-29 | 2004-03-17 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 高碳锰钢钢轨焊接用焊条 |
| CN1923431A (zh) * | 2005-08-29 | 2007-03-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 抗拉强度600MPa的高韧性耐候焊条 |
| CN101342650A (zh) * | 2008-08-21 | 2009-01-14 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种可耐正火退火处理的耐热钢焊条及使用方法 |
| CN101890594A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-11-24 | 西安理工大学 | 25Cr2Ni4MoV合金钢焊接用低氢碱性焊条 |
| CN102689115A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-09-26 | 天津大桥焊材集团有限公司 | 一种60公斤级全位置焊高韧高强钢焊条 |
| CN102825399A (zh) * | 2012-09-20 | 2012-12-19 | 天津市永昌焊丝有限公司 | 一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条 |
-
2013
- 2013-04-26 CN CN201310148041.0A patent/CN103264234B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1523960A (en) * | 1975-10-29 | 1978-09-06 | Soudure Autogene Elect | Flux coated welding electrodes |
| CN1481969A (zh) * | 2003-07-29 | 2004-03-17 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 高碳锰钢钢轨焊接用焊条 |
| CN1923431A (zh) * | 2005-08-29 | 2007-03-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 抗拉强度600MPa的高韧性耐候焊条 |
| CN101342650A (zh) * | 2008-08-21 | 2009-01-14 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种可耐正火退火处理的耐热钢焊条及使用方法 |
| CN101890594A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-11-24 | 西安理工大学 | 25Cr2Ni4MoV合金钢焊接用低氢碱性焊条 |
| CN102689115A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-09-26 | 天津大桥焊材集团有限公司 | 一种60公斤级全位置焊高韧高强钢焊条 |
| CN102825399A (zh) * | 2012-09-20 | 2012-12-19 | 天津市永昌焊丝有限公司 | 一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103264234A (zh) | 2013-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103264234B (zh) | 一种具有低温冲击韧性的耐热钢焊条 | |
| CN103551760B (zh) | 一种核电碳钢焊接用碳钢焊条及制备方法 | |
| CN101596654B (zh) | 一种高强结构钢板焊接用药芯焊丝 | |
| CN101367161B (zh) | 一种低氢型超级双相不锈钢焊条 | |
| CN102554500B (zh) | 高强度高韧性低合金钢电焊条 | |
| CN106181125B (zh) | 免涂装桥梁钢用高性能耐候钢电焊条及其制备方法 | |
| CN102658442B (zh) | 一种碱性渣系的焊缝金属控Cr且具有抗FAC能力的低合金钢焊条 | |
| CN109530976B (zh) | 桥梁用800MPa耐候高强钢配套焊剂及其制备方法 | |
| CN102794583B (zh) | 一种无预热焊条及其制备方法和应用 | |
| CN104889608B (zh) | 一种结构钢焊接用碱性药芯焊丝 | |
| CN105728989B (zh) | 一种高韧性耐大气腐蚀药芯焊丝及其制备方法 | |
| CN108971795B (zh) | 一种高锰奥氏体低温钢用电焊条 | |
| CN103028865A (zh) | 高耐蚀气体保护焊丝 | |
| CN105127617A (zh) | 一种屈服强度达550MPa钢海洋平台焊接用的电焊条 | |
| CN103862201A (zh) | 一种用于Ni钢焊接的电焊条 | |
| CN105689918A (zh) | 一种稀土处理的830MPa级低合金高强度高韧性碱性焊条的焊芯、药皮及制备方法 | |
| CN102825399A (zh) | 一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条 | |
| CN103878506B (zh) | 一种低强度高韧性耐热钢焊条 | |
| JP2011212691A (ja) | 細径多電極サブマージアーク溶接用フラックス入り溶接ワイヤ | |
| CN110153586B (zh) | 焊芯为无缝药芯焊丝的超低氢、耐吸潮电焊条及制备方法 | |
| CN106392373B (zh) | 一种1000MPa级工程机械用高强度气体保护实心焊丝 | |
| CN101653875B (zh) | 药芯耐磨堆焊电焊条 | |
| CN102689103A (zh) | 一种蔗糖轧辊制造修复用堆焊焊条 | |
| CN108907505B (zh) | Q550MPa高强钢专用焊丝及制备方法 | |
| JP2014091135A (ja) | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160120 Termination date: 20160426 |