CN103624414B - 一种用于低温钢焊接的焊条及其制备方法 - Google Patents

一种用于低温钢焊接的焊条及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于低温钢焊接的焊条及其制备方法。该焊条包括焊芯和药皮,所述焊条的药皮含有如下重量份数的组分:大理石:30~40,萤石:18~25,长石:1~2,金红石:6~8,硅铁:4~6,电解锰:2~4,稀土硅铁:0.5,纯碱:1,镍粉:6~8,锆英砂:1~3,铁粉:13.5~16.5。为了提高焊缝熔敷金属的低温冲击韧性,本发明严格控制熔敷金属中硫、磷、氧、氮等杂质元素;同时,在药皮中加入稀土元素,进一步达到除硫、磷和细化晶粒的作用,从而进一步提高熔敷金属低温冲击韧性。

Description

一种用于低温钢焊接的焊条及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于焊接领域,具体涉及一种用于低温钢焊接的焊条及其制备和应用。
背景技术
[0002] 根据我国现行标准,通常将船板钢分为一般强度船体用钢板和高强度船体用钢 板。高强度船体用钢板,可按屈服点分为32Kg、36Kg、40Kg三个强度级别,和AH、DH、和 FH四个质量级别,其中常用的主要是AH、DH、三个级别。
[0003] 随着造船业的迅速发展,对船板等级的要求越来越高,ra级别高强度船体用钢板 的需求量也越来越大。该级别高强度船体用钢板在要求高强度的同时,还要求具有良好的 低温冲击初性。
[0004] 目前,国内有许多钢厂生产Π136钢板,该船板通常采用TMCP生产工艺,在钢板中 添加Nb、Ti等微合金元素控制钢的化学成分,使其达到一定的强化效果且不对钢的组织产 生不良影响,并且使钢板具有较低的脆性转变温度以及具有良好的焊接性能。因此,该钢板 对焊接材料的要求也极为严格,不仅要求焊缝金属具有良好的强韧性匹配,同时要求有一 定的低温冲击韧性,要求KV2 (_60°C)多27J。在焊接材料的开发过程中,在满足最低要求 的基础上,更要留有一定的低温冲击韧性裕量。
发明内容
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种用于低温钢焊接的焊条及其制备方 法,该低温钢优选为FH36钢板。
[0006] 本发明提供的用于低温钢焊接的焊条,包括焊芯和药皮,所述焊条的药皮含有如 下重量份数的组分:
[0007] 大理石:30~40, $石:18~25,长石:1~2,金红石:6~8,娃铁:4~6,电解猛:2~4,稀 土硅铁:〇. 5,纯碱:1,镍粉:6~8,锆英砂:1~3,铁粉:13. 5~16. 5。
[0008] 优选地,所述焊条的药皮含有如下重量份数的组分:
[0009] 大理石:30,萤石:25,长石:2,金红石:8,硅铁:5,电解锰:3,稀土硅铁:0. 5,纯 碱:1,镍粉:7,锆英砂:3,铁粉:15. 5。
[0010] 优选地,所述焊条的药皮含有如下重量份数的组分:
[0011] 大理石:35,萤石:23,长石:1,金红石:7,硅铁:5,电解锰:4,稀土硅铁:0. 5,纯 碱:1,镍粉:8,锆英砂:2,铁粉:13. 5。
[0012] 优选地,所述低温钢为ΪΉ36钢板。
[0013] 优选地,所述焊条的焊芯为焊接用钢条。
[0014] 本发明还提供上述焊条的制备方法,包括如下步骤:
[0015]1)按照所述量称取药皮各组分,混合均匀;
[0016] 2)将步骤1)所得的混合物以钾钠水玻璃粘合;
[0017] 3)将步骤2)所得的粘合物包覆在焊芯外,制成焊条。
[0018] 优选地,步骤2)中所述钾钠水玻璃的分子式为2K20 ·Na20 ·mSi02,其用量为:每 l〇〇kg步骤1)所得的混合物中加入16~18L钾钠水玻璃。
[0019] 优选地,所述焊芯为焊接用钢条,焊芯直径与焊条外径之比为0. 55~0. 65:1。
[0020] 优选地,所述焊芯为焊接用钢条H08GX。
[0021] 本发明所提供的技术方案能够达到以下的技术效果:
[0022] 1、本发明焊条的熔敷金属含有如下重量百分比的化学成分:C< 0. 12%、Si 彡 0· 80%、Mn彡 1. 25%、Ni2· 00~2· 75%、S彡 0· 030%、P彡 0· 030%,其余为Fe,其具有高韧性 KV2 (_60°C)多27J。为了提高焊缝熔敷金属的低温冲击韧性,本发明严格控制熔敷金属中 硫、磷、氧、氮等杂质元素;同时,在药皮中加入稀土元素,进一步达到除硫、磷和细化晶粒的 作用,从而进一步提高熔敷金属低温冲击韧性。
[0023] 2、本发明的焊条为超低氢焊条,对熔敷金属扩散氢测定:[H]=2.lml/100g(水银 法)。
[0024] 3、本发明的焊条采用钾钠2 :1的水玻璃进行粘合,能采用交直流焊接设备进行焊 接。
具体实施方式
[0025] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的 理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0026] 本研究渣系为CaC03-CaF2-Si02-Ti02渣系,并通过大量的试验确定了各成分含量 对工艺性能的影响。
[0027] 大理石:主要作用是造渣和造气,分解产物是CaO,可以提高渣的碱度,对焊缝金 属低温冲击韧性有益。含量太少,造渣和造气功能不足,对电弧保护不周,使空气中得N进 入焊缝,降低焊缝金属低温冲击韧性;含量太多,增加药皮的熔点,减少焊条的熔化速度,同 时焊缝成形变粗糙,所以本发明中大理石的含量在30~40之间。
[0028] 萤石:主要作用是造渣、改善渣的流动性及去氢。含量太少,去氢效果不明显,渣流 动性变差;含量太多,焊条药皮熔点太低,在焊接时容易出现断弧现象。所以本发明中萤石 含量在18~25之间。
[0029] 长石:主要作用是造渣、稳弧。含量太少上述功能不明显;含量太多,会减慢焊接 速度,增加渣的粘度。本发明长石含量在1~2之间。
[0030] 金红石:主要作用造渣、稳弧,可以提高熔渣熔点,可改善焊条立向上焊接操作工 艺。含量太少,上述功能表现不明显;含量太多,熔渣熔点太高,焊缝成形变粗糙同时降低焊 缝金属低温冲击韧性。本发明金红石含量在6~8之间。
[0031] 硅铁:主要作用是脱氧和合金化。含量太少,焊缝金属脱氧不足;含量太多,焊缝 金属强度太高,同时降低焊缝金属低温冲击韧性。本发明中可采用45#雾化硅铁(符合GB/ T2272-2009),本发明硅铁含量在4~6之间。
[0032] 电解锰:主要作用是脱氧和合金化。含量太少,脱氧和合金化作用不明显;含量太 多,焊接过程中易出现飞溅,焊缝金属脆、硬。本发明电解锰含量在2~4之间。
[0033] 稀土硅铁:主要作用是合金化,向焊缝金属中过渡稀土元素。含量太少,稀土元素 的作用发挥不出来;含量太多,向焊缝金属中过渡太多的硅,使焊缝金属强度升高,低温韧 性下降。本发明中所用稀土硅铁符合GB/T4137-2004,稀土硅铁含量为0. 5。
[0034] 纯碱:主要作用是改善焊条的压涂性能。含量太少,不能改善压涂性能;含量太 多,焊条容易出现返潮现象。本发明纯碱的含量为1。
[0035] 镍粉:主要作用是合金化,能提高焊缝金属的低温韧性,降低韧脆转变温度。含量 太少,上述性能表现不明显;含量太多,增大热裂敏感性,同时镍粉比较贵重,不宜多加。本 发明镍粉的含量在6~8之间。
[0036] 锆英砂:主要作用是改善脱渣性能。含量太少,上述功能表现不明显;含量太多, 低温韧性下降。本发明锆英砂的含量在1~3之间。
[0037] 铁粉:主要作用是改善电弧状态,调节铁水熔点和粘度,余量加入。
[0038] 本发明的特点是:所采用的焊条药皮成分配比,可最大限度的发挥各组份的优势, 能使焊缝金属化学成分及力学性能满足FH36钢板的焊接要求,是一种与ΪΉ36钢板相配套 的焊条。
[0039] 通过在ΪΉ36钢上施焊,本发明的焊条焊接工艺性能良好,电弧稳定、脱渣容易、成 型美观。
[0040] 熔敷金属化学成分及力学性能符合GB/T5117-2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》 中E5518-N5 的相关技术要求。C彡 0· 12%、Si彡 0· 80%、Μη彡 1. 25%、Ni2· 00~2· 75%、 S< 0· 030%、Ρ< 0· 030%,其余为Fe
[0041] 本发明提供4个实施例,其中实施例1~4的配方列在表一中。
[0042] 下面通过具体实施例作进一步详细说明:
[0043] 实施例:
[0044] 本实施例的焊条,焊条药皮的成分及其占质量的百分比含量如下大理石、萤石、金 红石、硅铁、电解锰、稀土硅铁、纯碱、镍粉、锆英砂和铁粉。
[0045] 本实施例按照下述步骤制备焊条:
[0046] 1)按照所述量称取药皮各组分,混合;
[0047] 2)将步骤1)所得的混合物以钾钠2 :1水玻璃(2K20 ·Na20 ·mSi02)粘合,其用量 为每100kg步骤1)所得的混合物加入16~18L钾钠2 :1水玻璃;
[0048] 3)将步骤2)所得的粘合物涂覆在Φ4. 0mmH08GX焊芯上,制成外径为Φ6. 8mm 的焊条。
[0049] 采用本实施例的焊条
[0050] 表一中列举实施例No. 1~No. 4的焊条药皮及重量份数。
[0051] 表一实施例焊条配方
Figure CN103624414BD00051
Figure CN103624414BD00061
[0052]a.焊条形成的熔敷金属的热敷金属化学成分如表二:[0053] 表二实施例熔敷金属化学成分(%)
Figure CN103624414BD00062
[0054]b.焊条形成的熔敷金属的力学性能如下表三:
[0055] 表三熔敷金属力学性能
[0056]
Figure CN103624414BD00063
[0057] c.以水银法对熔敷金属扩散氢测定,其扩散氢可到达超低氢(水银法超低氢标准 为[H]彡5. 0ml/100g),具体含量参见表四。
[0058] 表四熔敷金属扩散氢含量 [0059]
Figure CN103624414BD00064
[0060]d.在ΪΉ36钢板上施焊,焊接过程中,全位置焊接操作工艺性能好、电弧稳定、脱 渣容易、成型美观。
[0061] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范 围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明 的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1. 一种用于低温钢焊接的焊条,其特征在于,所述焊条包括焊芯和药皮,所述焊条的药 皮含有如下重量份数的组分: 大理石:30,萤石:25,长石:2,金红石:8,硅铁:5,电解锰:3,稀土硅铁:0. 5,纯碱: 1,镍粉:7,锆英砂:3,铁粉:15. 5; 或者: 大理石:35,萤石:23,长石:1,金红石:7,硅铁:5,电解锰:4,稀土硅铁:0. 5,纯碱:1, 镍粉:8,锆英砂:2,铁粉:13. 5。
2. 根据权利要求1所述的焊条,其特征在于,所述低温钢为FH36钢板。
3. 根据权利要求1所述的焊条,其特征在于,所述焊条的焊芯为焊接用钢条。
4. 权利要求1所述焊条的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 1) 按照所述量称取药皮各组分,混合均匀; 2) 将步骤1)所得的混合物以钾钠水玻璃粘合; 3) 将步骤2)所得的粘合物包覆在焊芯外,制成焊条。
5. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述钾钠水玻璃的分子式 为2K20 · Na20 · mSi02,其用量为:每100kg步骤1)所得的混合物中加入16~18L钾钠水玻 璃。
6. 根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述焊芯为焊接用钢条,焊芯直径与 焊条外径之比为0. 55~0. 65:1。
7. 根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述焊芯为焊接用钢条H08GX。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103921019B (zh) * 2014-04-25 2016-04-13 湖北船王特种焊材有限公司 一种水电站引水压力钢管焊接的超低氢高韧性焊条
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
CN104907738B (zh) * 2015-05-25 2017-06-09 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种耐硫酸露点腐蚀钢专用焊条
CN105033503B (zh) * 2015-08-17 2017-03-01 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种用于耐蚀钢焊接用焊条
CN105234594B (zh) * 2015-11-20 2017-07-07 四川大西洋焊接材料股份有限公司 适用于耐高温、抗蠕变钢用焊条及其制备方法
CN105234593B (zh) * 2015-11-20 2017-08-22 四川大西洋焊接材料股份有限公司 铬钼临氢钢用可全位置操作的低合金钢手工电焊条
CN105665969B (zh) * 2016-04-26 2018-06-01 惠安科培工业设计有限公司 一种耐蚀钢焊接专用焊条的制作方法
CN106363313B (zh) * 2016-09-19 2018-10-16 四川大学 焊芯中添加稀土元素的超低温钢用镍基焊条及其制备方法
CN106425172A (zh) * 2016-12-09 2017-02-22 天津大桥焊材集团有限公司 用于焊接q690级钢材的超低氢电焊条及其制备方法
CN112643250A (zh) * 2020-12-09 2021-04-13 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种55公斤级耐候钢用焊条及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101879672A (zh) * 2010-06-25 2010-11-10 中冶建筑研究总院有限公司 一种-70℃铁素体型低温钢专用焊条
CN101898286A (zh) * 2010-07-30 2010-12-01 西安理工大学 一种25Cr2Ni4MoV合金钢手工电弧焊接用低氢碱性焊条
CN102430876A (zh) * 2011-10-20 2012-05-02 四川大西洋焊接材料股份有限公司 一种镍铬钼合金钢焊接用镍基电焊条
CN102794583A (zh) * 2012-07-12 2012-11-28 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种无预热焊条及其制备方法和应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328007B2 (zh) * 1974-01-18 1978-08-11
JP2544611B2 (ja) * 1987-02-16 1996-10-16 新日本製鐵株式会社 極低温鋼用被覆ア−ク溶接棒
JPH04351290A (en) * 1991-05-28 1992-12-07 Nippon Steel Corp Coated electrode of 'hastelloy(r)' system for steel for cryogenic service having excellent ductility and fracture resistance characteristic
JPH10175094A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Nippon Steel Corp 低温鋼用低水素系被覆アーク溶接棒および溶接方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101879672A (zh) * 2010-06-25 2010-11-10 中冶建筑研究总院有限公司 一种-70℃铁素体型低温钢专用焊条
CN101898286A (zh) * 2010-07-30 2010-12-01 西安理工大学 一种25Cr2Ni4MoV合金钢手工电弧焊接用低氢碱性焊条
CN102430876A (zh) * 2011-10-20 2012-05-02 四川大西洋焊接材料股份有限公司 一种镍铬钼合金钢焊接用镍基电焊条
CN102794583A (zh) * 2012-07-12 2012-11-28 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 一种无预热焊条及其制备方法和应用

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