CN103737203A - 一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海洋工程用焊条,尤其涉及一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法,同样适合海洋工程船舶、海洋输油管道以及核电等高强度耐海水腐蚀设备制造领域。按以下步骤进行:药粉的烧结预处理→粘结剂的配置→配粉精度、拌粉调粉均匀性控制→焊条的制备→焊条烘焙时间及温度控制.一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法,抗海水腐蚀性强,超低氢,高强高韧性和高纯净度,适用于海洋工程。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋工程用焊条,尤其涉及一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法,同样适合海洋工程船舶、海洋输油管道以及核电等高强度耐海水腐蚀设备制造领域。
背景技术
国内钢铁企业在石油化工、海洋工程装备等大厚度(100mm)TMCP高性能钢研究方面已经取得极大突破,焊接材料厂家在焊材的杂质元素控制方面尚未突破关键技术,还未开发出该类先进焊接材料。高纯度、高强度、超低氢、高韧性、耐腐蚀的海洋工程焊接材料研制难度较大,是焊材研发领域的高新技术。目前,国内应用在海洋工程装备上的高强度、耐腐蚀焊条主要还依赖国外进口,国内产品基本处于研发状态。另外,针对焊接材料的研究,主要集中在与母材的等强匹配,常规力学性能研究及焊接工艺评定方面,而且焊接材料的配比也大都采用传统的经验方法,并没有深入的进行研究。事实上,整个海洋装备的失效往往是从焊接结构开始,而焊接结构最薄弱的部位又在焊接接头,焊接接头组织及力学性能的不均匀性、焊接接头残余应力等将会造成整个焊接结构的破坏。
新世纪以来,我国海洋工程装备制造业发展取得了长足进步,特别是海洋油气开发装备具备了较好的发展基础,在环渤海地区、长三角地区、珠三角地区初步形成了具有一定集聚度的产业区,涌现出一批具有竞争力的企业(集团)。目前,我国已基本实现浅水油气装备的自主设计建造,部分海洋工程船舶已形成品牌,深海装备制造取得一定突破。但是,与世界先进水平相比,产业发展仍处于幼稚期,经济规模和市场份额小,研发设计和创新能力薄弱,核心技术依赖国外,尚未形成具有较强国际竞争力的专业化制造能力,基本处于产业链的低端,配套能力严重不足,核心设备和系统主要依靠进口,产业体系不健全,相关服务业发展滞后。
海洋工程中焊接材料首先必须要有好的抗海水腐蚀性能,另外要求焊缝金属裂纹敏感性小,保证满足高强度要求,提高焊缝金属和热影响区的韧性以及较低的稀释率。海洋平台为了减轻自重并承担高压,一般都采用低合金高强钢,因此焊材的设计也应满足低合金高强高韧性的要求。另外,海洋工程焊接结构长期在低温海水中服役,要求焊道扩散氢含量较低,以防止氢致延迟裂纹,还要求焊材具有好的抗低温冲击韧性的要求。在这方面,昆山京群焊材科技有限公司开发了50~100kg级别的焊材。天津市金桥焊材集团有限公司开发了J607RH、J707RH及J807RH焊条高强度高韧性焊条,扩散氢含量3.65ml/100g,但是并没有研究其抗腐蚀性能、低温韧性及在海洋工程方面的应用。
洛阳船舶材料研究所针对船体用钢10CrSiNiCu,研制了与之配套的超低氢高韧性焊条,并对其常规力学性能、抗裂性、耐海水腐蚀性等进行了研究,屈服强度可达到470MPa左右,但还不能应用于更高强级别钢的焊接中。武汉铁锚焊接材料股份有限公司研制了超低氢高韧性CJ807RH焊条,并对其力学性能及焊接工艺进行了分析,但是并未对其能否适应海洋平台钢结构工况特点进行分析。
国内一些企业及科研院所虽然研制了不同系列的超低氢高韧性焊条,但是并未对其进行深入的研究,尤其是并未结合深水海洋平台用钢的实际使用工况,从抗海水腐蚀、超低氢、焊接接头局部力学性能评价,高强高韧性、高纯净度等方面综合进行分析。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足,提供一种高强高韧、低碳含量、高纯净度的碱性低氢焊条,使之能克服现有技术的缺点的一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种高强度海洋工程用焊条,按重量百分比进行配比:
(1)药皮组份:
大理石 25~35%,萤石 15~25%,硅酸盐 3~6%,脱氧剂 5~12%,合金剂 10~18%,预处理粉 10~20%;
(2)精炼焊芯组份:
C≦0.020%,Si≦0.050%,Mn 0.40~0.60%,S≦0.006%,P≦0.006%,Cr ≦0.05%,Mo≦0.05%,Ni≦0.05%,Cu≦0.05,As≦0.001%。
作为优选,所述的脱氧剂为硅铁、锰铁其中的一种。
作为优选,所述的合金剂为金属铬钼铁、镍粉、铜粉、稀土硅铁其中的一种。
作为优选,所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
一种高强度海洋工程用焊条的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉,在预处理混合粉中加入粘接剂,进行室温放置12~24小时进行晾干处理,形成药粉;
把晾干后的药粉放入烧结炉中,在烧结炉用800~900℃的高温进行烘焙,烘焙的时间为1~2小时,以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水;
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成60~100目粉状颗粒;
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为38~42 %的钾水玻璃和浓度为50~54 %的钠水玻璃,按照1:1混合后搅拌均匀,形成钾钠混合水玻璃;
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量,以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动;
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书1的药皮其它组份按照配方要求称量后,在立式顺流搅拌机中干混搅拌,拌粉时间为5~8min,确保药粉混合均匀,干拌后进入湿拌工序,若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层;
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌,钾钠混合水玻璃的加入量为18~21%,进行充分的搅拌,搅拌时间为5~10min,搅拌速度为25~40n/min;
湿拌混匀后,药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压,碾轮转速为15~20n/min,碾压时间为10~15min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中;
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯,把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯,在250吨焊条涂压机中制备成焊条;
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110℃以下进行低温烘焙,低温烘焙时间控制在5~7小时,低温烘焙过程进行排潮处理,严格控制升温速度,以保证水分蒸发速度适宜;
低温烘焙结束后进行高温烘焙;
高温烘焙的温度控制在380~400℃,烘焙的时间为1.5~2小时;
可得到极低的药皮含水量,大大降低焊条扩散氢含量;
作为优选,所述的粘接剂为水玻璃。
一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法,按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经380~400℃的温度烘焙1小时,放在保温箱中备用;
(2)、按照工艺要求制备坡口,并打磨露出新鲜金属面,去除钢板表面的油污及杂质;
(3)、电源极性采用直流反接,焊前钢板预热温度不低于150℃,采用短弧焊接,焊接道温控制在180~220℃,焊接热输入量控制在1.8~2.0Kj/cm;
(4)、焊后立即进行消除应力处理,钢板用石棉覆盖层在200~250℃保温2~3小时,缓冷至室温。
此焊条焊接的焊缝,焊缝金属强度高(Rm≥780MPa);Cr、Ni、Mo、Cu、Re合理匹配能强韧化焊缝,提高其耐大气及海水腐蚀性能。扩散氢可控制在3.5ml/100g以下(水银法);药皮含水量≤0.12%。能有效降低焊条药皮焊接过程中S、P杂质元素的过渡,焊缝金属:C≤0.05%,S≤0.006%,P≤0.010%。稀土能细化晶粒、改善夹杂物形貌及尺寸、提高焊缝金属低温韧性,少量Cu富集于奥氏体并提高其低温稳定性,-60℃低温冲击可达70J以上。
本发明提供的一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法,抗海水腐蚀性强,超低氢,高强高韧性和高纯净度,适用于海洋工程。
具体实施方式
下面通过实施例,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:一种高强度海洋工程用焊条,按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石 25%,萤石 15%,硅酸盐 3%,脱氧剂 5%,合金剂 10%,预处理粉 10%;
(2)、精炼焊芯组份:
C≦0.020%,Si≦0.050%,Mn 0.40~0.60%,S≦0.006%,P≦0.006%,Cr ≦0.05%,Mo≦0.05%,Ni≦0.05%,Cu≦0.05,As≦0.001%。
所述的脱氧剂为硅铁。
所述的合金剂为金属铬钼铁。
所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
一种高强度海洋工程用焊条的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉,在预处理混合粉中加入粘接剂,进行室温放置12小时进行晾干处理,形成药粉;
把晾干后的药粉放入烧结炉中,在烧结炉用800℃的高温进行烘焙,烘焙的时间为1小时,以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水;
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成60目粉状颗粒;
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为38%的钾水玻璃和浓度为50%的钠水玻璃,按照1:1混合后搅拌均匀,形成钾钠混合水玻璃;
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量,以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动;
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书1的药皮其它组份按照配方要求称量后,在立式顺流搅拌机中干混搅拌,拌粉时间为5min,确保药粉混合均匀,干拌后进入湿拌工序,若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层;
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌,钾钠混合水玻璃的加入量为18%,进行充分的搅拌,搅拌时间为5min,搅拌速度为25n/min;
湿拌混匀后,药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压,碾轮转速为15n/min,碾压时间为10min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中;
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯,把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯,在250吨焊条涂压机中制备成焊条;
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110℃以下进行低温烘焙,低温烘焙时间控制在5小时,低温烘焙过程进行排潮处理,严格控制升温速度,以保证水分蒸发速度适宜;
低温烘焙结束后进行高温烘焙;
高温烘焙的温度控制在380℃,烘焙的时间为1.5小时;
所述的粘接剂为水玻璃。
一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法,按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经380℃的温度烘焙1小时,放在保温箱中备用;
(2)、按照工艺要求制备坡口,并打磨露出新鲜金属面,去除钢板表面的油污及杂质;
(3)、电源极性采用直流反接,焊前钢板预热温度不低于150℃,采用短弧焊接,焊接道温控制在180℃,焊接热输入量控制在1.8Kj/cm;
(4)、焊后立即进行消除应力处理,钢板用石棉覆盖层在200℃保温2小时,缓冷至室温。
实施例2:一种高强度海洋工程用焊条,按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石 30%,萤石 20%,硅酸盐 5%,脱氧剂 8%,合金剂 15%,预处理粉 15%;
(2)、精炼焊芯组份:
C≦0.020%,Si≦0.050%,Mn 0.40~0.60%,S≦0.006%,P≦0.006%,Cr ≦0.05%,Mo≦0.05%,Ni≦0.05%,Cu≦0.05,As≦0.001%。
所述的脱氧剂为锰铁。
所述的合金剂为镍粉。
所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
一种高强度海洋工程用焊条的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉,在预处理混合粉中加入粘接剂,进行室温放置18小时进行晾干处理,形成药粉;
把晾干后的药粉放入烧结炉中,在烧结炉用850℃的高温进行烘焙,烘焙的时间为1.5小时,以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水;
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成80目粉状颗粒;
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为40%的钾水玻璃和浓度为52 %的钠水玻璃,按照1:1混合后搅拌均匀,形成钾钠混合水玻璃;
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量,以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动;
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书1的药皮其它组份按照配方要求称量后,在立式顺流搅拌机中干混搅拌,拌粉时间为6min,确保药粉混合均匀,干拌后进入湿拌工序,若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层;
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌,钾钠混合水玻璃的加入量为20%,进行充分的搅拌,搅拌时间为8min,搅拌速度为30n/min;
湿拌混匀后,药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压,碾轮转速为18n/min,碾压时间为13min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中;
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯,把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯,在250吨焊条涂压机中制备成焊条;
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110℃以下进行低温烘焙,低温烘焙时间控制在6小时,低温烘焙过程进行排潮处理,严格控制升温速度,以保证水分蒸发速度适宜;
低温烘焙结束后进行高温烘焙;
高温烘焙的温度控制在390℃,烘焙的时间为1.8小时;
所述的粘接剂为水玻璃。
一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法,按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经390℃的温度烘焙1小时,放在保温箱中备用;
(2)、按照工艺要求制备坡口,并打磨露出新鲜金属面,去除钢板表面的油污及杂质;
(3)、电源极性采用直流反接,焊前钢板预热温度不低于150℃,采用短弧焊接,焊接道温控制在200℃,焊接热输入量控制在1.9Kj/cm;
(4)、焊后立即进行消除应力处理,钢板用石棉覆盖层在200~250℃保温2~3小时,缓冷至室温。
实施例3:一种高强度海洋工程用焊条,按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石 35%,萤石 25%,硅酸盐 6%,脱氧剂 12%,合金剂 18%,预处理粉 20%;
(2)、精炼焊芯组份:
C≦0.020%,Si≦0.050%,Mn 0.40~0.60%,S≦0.006%,P≦0.006%,Cr ≦0.05%,Mo≦0.05%,Ni≦0.05%,Cu≦0.05,As≦0.001%。
所述的脱氧剂为锰铁其中的一种。
所述的合金剂为铜粉。
所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
一种高强度海洋工程用焊条的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉,在预处理混合粉中加入粘接剂,进行室温放置24小时进行晾干处理,形成药粉;
把晾干后的药粉放入烧结炉中,在烧结炉用900℃的高温进行烘焙,烘焙的时间为2小时,以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水;
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成100目粉状颗粒;
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为42 %的钾水玻璃和浓度为54 %的钠水玻璃,按照1:1混合后搅拌均匀,形成钾钠混合水玻璃;
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量,以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动;
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书1的药皮其它组份按照配方要求称量后,在立式顺流搅拌机中干混搅拌,拌粉时间为5~8min,确保药粉混合均匀,干拌后进入湿拌工序,若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层;
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌,钾钠混合水玻璃的加入量为21%,进行充分的搅拌,搅拌时间为10min,搅拌速度为40n/min;
湿拌混匀后,药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压,碾轮转速为20n/min,碾压时间为15min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中;
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯,把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯,在250吨焊条涂压机中制备成焊条;
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110℃以下进行低温烘焙,低温烘焙时间控制在7小时,低温烘焙过程进行排潮处理,严格控制升温速度,以保证水分蒸发速度适宜;
低温烘焙结束后进行高温烘焙;
高温烘焙的温度控制在400℃,烘焙的时间为2小时;
所述的粘接剂为水玻璃。
一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法,按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经400℃的温度烘焙1小时,放在保温箱中备用;
(2)、按照工艺要求制备坡口,并打磨露出新鲜金属面,去除钢板表面的油污及杂质;
(3)、电源极性采用直流反接,焊前钢板预热温度不低于150℃,采用短弧焊接,焊接道温控制在220℃,焊接热输入量控制在2.0Kj/cm;
(4)、焊后立即进行消除应力处理,钢板用石棉覆盖层在250℃保温3小时,缓冷至室温。
实施例4:一种高强度海洋工程用焊条,按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石 35%,萤石 25%,硅酸盐 6%,脱氧剂 12%,合金剂 18%,预处理粉 20%;
(2)、精炼焊芯组份:
C≦0.020%,Si≦0.050%,Mn 0.40~0.60%,S≦0.006%,P≦0.006%,Cr ≦0.05%,Mo≦0.05%,Ni≦0.05%,Cu≦0.05,As≦0.001%。
所述的脱氧剂为锰铁其中的一种。
所述的合金剂为稀土硅铁。
所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
一种高强度海洋工程用焊条的制备方法,按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉,在预处理混合粉中加入粘接剂,进行室温放置24小时进行晾干处理,形成药粉;
把晾干后的药粉放入烧结炉中,在烧结炉用900℃的高温进行烘焙,烘焙的时间为2小时,以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水;
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成100目粉状颗粒;
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为42 %的钾水玻璃和浓度为54 %的钠水玻璃,按照1:1混合后搅拌均匀,形成钾钠混合水玻璃;
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量,以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动;
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书1的药皮其它组份按照配方要求称量后,在立式顺流搅拌机中干混搅拌,拌粉时间为5~8min,确保药粉混合均匀,干拌后进入湿拌工序,若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层;
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌,钾钠混合水玻璃的加入量为21%,进行充分的搅拌,搅拌时间为10min,搅拌速度为40n/min;
湿拌混匀后,药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压,碾轮转速为20n/min,碾压时间为15min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中;
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯,把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯,在250吨焊条涂压机中制备成焊条;
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110℃以下进行低温烘焙,低温烘焙时间控制在7小时,低温烘焙过程进行排潮处理,严格控制升温速度,以保证水分蒸发速度适宜;
低温烘焙结束后进行高温烘焙;
高温烘焙的温度控制在400℃,烘焙的时间为2小时;
所述的粘接剂为水玻璃。
一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法,按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经400℃的温度烘焙1小时,放在保温箱中备用;
(2)、按照工艺要求制备坡口,并打磨露出新鲜金属面,去除钢板表面的油污及杂质;
(3)、电源极性采用直流反接,焊前钢板预热温度不低于150℃,采用短弧焊接,焊接道温控制在220℃,焊接热输入量控制在2.0Kj/cm;
(4)、焊后立即进行消除应力处理,钢板用石棉覆盖层在250℃保温3小时,缓冷至室温。
Claims (7)
1.一种高强度海洋工程用焊条,其特征在于按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石 25~35%,萤石 15~25%,硅酸盐 3~6%,脱氧剂 5~12%,合金剂 10~18%,预处理粉 10~20%;
(2)、精炼焊芯组份:
C≦0.020%,Si≦0.050%,Mn 0.40~0.60%,S≦0.006%,P≦0.006%,Cr ≦0.05%,Mo≦0.05%,Ni≦0.05%,Cu≦0.05,As≦0.001%。
2.根据权利要求1所述的一种高强度海洋工程用焊条,其特征在于:所述的脱氧剂为硅铁、锰铁其中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强度海洋工程用焊条,其特征在于:所述的合金剂为金属铬钼铁、镍粉、铜粉、稀土硅铁其中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高强度海洋工程用焊条,其特征在于:所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种高强度海洋工程用焊条的制备方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉,在预处理混合粉中加入粘接剂,进行室温放置12~24小时进行晾干处理,形成药粉;
把晾干后的药粉放入烧结炉中,在烧结炉用800~900℃的高温进行烘焙,烘焙的时间为1~2小时,以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水;
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成60~100目粉状颗粒;
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为38~42 %的钾水玻璃和浓度为50~54 %的钠水玻璃,按照1:1混合后搅拌均匀,形成钾钠混合水玻璃;
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量,以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动;
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书1的药皮其它组份按照配方要求称量后,在立式顺流搅拌机中干混搅拌,拌粉时间为5~8min,确保药粉混合均匀,干拌后进入湿拌工序,若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层;
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌,钾钠混合水玻璃的加入量为18~21%,进行充分的搅拌,搅拌时间为5~10min,搅拌速度为25~40n/min;
湿拌混匀后,药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压,碾轮转速为15~20n/min,碾压时间为10~15min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中;
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯,把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯,在250吨焊条涂压机中制备成焊条;
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110℃以下进行低温烘焙,低温烘焙时间控制在5~7小时,低温烘焙过程进行排潮处理,严格控制升温速度,以保证水分蒸发速度适宜;
低温烘焙结束后进行高温烘焙;
高温烘焙的温度控制在380~400℃,烘焙的时间为1.5~2小时。
6.根据权利要求5所述的一种高强度海洋工程用焊条的制备方法,其特征在于:所述的粘接剂为水玻璃。
7.根据权利要求5所述的一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经380~400℃的温度烘焙1小时,放在保温箱中备用;
(2)、按照工艺要求制备坡口,并打磨露出新鲜金属面,去除钢板表面的油污及杂质;
(3)、电源极性采用直流反接,焊前钢板预热温度不低于150℃,采用短弧焊接,焊接道温控制在180~220℃,焊接热输入量控制在1.8~2.0Kj/cm;
(4)、焊后立即进行消除应力处理,钢板用石棉覆盖层在200~250℃保温2~3小时,缓冷至室温。
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