CN103921018B - 一种超级奥氏体不锈钢焊条 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超级奥氏体不锈钢焊条,其药皮至少包括以下组分,各组分及各组分的质量百分比分别为:金红石35-45%,钛白粉2-5%,大理石6-12%,白云石6-12%,石英1-3%,冰晶石3.5-6.5%,脱水长石4-8%,脱水金云母3-5%,金属铬6-8%,电解锰6-8%,钛铁3-6%,氧化铬绿1-2%,镍粉2-4%,钼铁0.5-1.5%,海藻酸钠0.5-1.5%。按上述配比混配成焊条药皮,配加钾钠混合水玻璃,涂覆于H02Cr20Ni25Mo4Cu焊芯制成电焊条,含碳量极低,可抵抗硫酸、磷酸全面的腐蚀,在常压下耐任何温度、浓度醋酸的腐蚀,为制造各种强酸储运容器用钢提供了一种理想的焊接材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种超级奥氏体不锈钢焊条,属于焊接材料领域。
背景技术
奥氏体不锈钢一直是根据各种技术要求和当时的生产能力按不同道路不断地发展起来的。促进奥氏体不锈钢发展的一个重要推动力是用户对可抵抗日益恶劣环境材料的需求。早期,人们曾通过加入钼和硅来增加不锈钢抵抗各种酸腐蚀的能力。造成高合金化不锈钢三十年代就得以发展的一个特殊介质是硫酸。在法国和瑞典,人们曾开发了含20%铬、25%镍、4.5%钼和1.5%铜的合金,并被命名为UranusB6或904L。八十年代末国内研制出了00Cr20Ni25Mo4.5Cu(相当于ASTMN08904EN1.4539)。自七十年代以来,B6号合金一般称之为超级奥氏体不锈钢904L。超级奥氏体不锈钢904L一直被广泛地应用于抗点蚀、抗缝隙腐蚀要求较高的用途中,比如用作海水处理设备,纸浆漂白及烟气脱硫装置中的部件等。
超级奥氏体不锈钢904L是纯奥氏体单相组织,对焊接热裂纹特别是弧坑裂纹极其敏感,为此必须选择低S、P的焊接材料。适应超级奥氏体不锈钢的工业应用,国外近年开发了超级奥氏体不锈钢904L专用焊条。如AVESTA公司的904LAC/DC和904L3D焊条。国内904L钢焊接一般采用高温镍基合金焊丝Ni182或镍基合金焊条ENiCrFe-3(Ni307B),但镍基合金焊条如Ni307B,因其含镍量高达59%以上,价格昂贵且与904L母材成分差异较大。所以研制与904L钢匹配的、低成本的超级奥氏体不锈钢焊条对于扩大国内超级不锈钢的工业应用、替代昂贵国外进口焊条和镍基合金材料,具有重要的现实意义。
现有技术中的超级奥氏体不锈钢焊条,往往有以下缺点:含碳量较大,耐腐蚀性能欠缺,耐硫酸、磷酸性较差;在常压下无法耐任何温度、任何浓度醋酸的腐蚀;尚未解决卤化物的孔蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等问题;在焊接时,容易造成飞溅,不易脱渣;焊条的抗气孔性有限。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种高合金化的纯奥氏体超级不锈钢焊条,可采用交直流电源,全位置焊接。含碳量极低,具有优良的耐腐蚀性能:可抵抗硫酸、磷酸的全面腐蚀;在常压下耐任何温度、任何浓度醋酸的腐蚀;可有效解决卤化物的孔蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等问题。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明提供了一种超级奥氏体不锈钢焊条,该焊条的药皮包括以下组分,各组分及各组分的质量百分比分别为:金红石35-45%,钛白粉2-5%,大理石6-12%,白云石6-12%,石英1-3%,冰晶石3.5-6.5%,脱水长石4-8%,脱水金云母3-5%,金属铬6-8%,电解锰6-8%,钛铁3-6%,氧化铬绿1-2%,镍粉2-4%,钼铁0.5-1.5%,海藻酸钠0.5-1.5%。
所述的海藻酸钠的细度为120-200目。
所述的脱水长石和脱水金云母在配料前经过900℃高温烘焙处理。
按上述配比混配成焊条外皮药料,配加粉原料总重量22%的钾钠混合水玻璃(钾钠比2:1),搅拌均匀,经焊条压涂机涂覆在H02Cr20Ni25Mo4Cu专用不锈钢焊芯上而成为不锈钢焊条,再经自然晾干24小时,烘干机烘干定型,制成为直径2.5mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm等各型规格的电焊条。
本发明基于其技术方案的有益效果是:
(1)本发明中的海藻酸钠对水玻璃加入量适应力强,改善压涂性能的作用好,使药粉可当场收回,降低了药粉损耗;海藻酸钠在300℃以上的高温烘焙中炭化,留下的微小孔隙,有利于施焊时药皮的散热,有助于防止焊条发红而使药皮脱落;同时海藻酸钠碳化后,留下的弥散状微小炭粉,有助于在施焊时,细化溶滴和减少飞溅;
(2)本发明中金红石具有稳弧和造渣作用,增减其加入量可调节熔渣的流动性和全位置施焊性能;
(3)本发明中钛白粉起造渣和增塑作用;
(4)本发明中大理石、白云石除起造渣作用外,主要用于增强气渣联合保护下分解的CO2气体,将降低电弧气氛内的氢分压,减少进入熔池中的氢气;
(5)本发明中冰晶石除调节熔渣性能外,也主要起脱氢作用;
(6)本发明中脱水长石和脱水金云母在配料前采用特定工艺作900℃左右高温烘焙处理,彻底除去结晶水的产物;同时,焊条在制造过程中,经350℃高温烘焙除去压涂生产过程中带入的化合水与吸附水,因此烘焙后焊条药皮基本不含水份,施焊时不会因水在电弧高温下分解而产生氢气,因此不会产生氢气孔,提高了焊条药皮的抗潮能力和焊条的抗气孔性能。
具体实施方式
本发明提供了一种超级奥氏体不锈钢焊条,该焊条的药皮包括以下组分,各组分及各组分的质量百分比分别为:金红石35-45%,钛白粉2-5%,大理石6-12%,白云石6-12%,石英1-3%,冰晶石3.5-6.5%,脱水长石4-8%,脱水金云母3-5%,金属铬6-8%,电解锰6-8%,钛铁3-6%,氧化铬绿1-2%,镍粉2-4%,钼铁0.5-1.5%,海藻酸钠0.5-1.5%。
所述的海藻酸钠的细度为120-200目。
所述的脱水长石和脱水金云母在配料前经过900℃高温烘焙处理。
按上述配比混配成焊条外皮药料,配加粉原料总重量22%的钾钠混合水玻璃(钾钠比2:1),搅拌均匀,经焊条压涂机涂覆在H02Cr20Ni25Mo4Cu专用不锈钢焊芯上而成为不锈钢焊条,再经自然晾干24小时,烘干机烘干定型,制成为直径2.5mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm等各型规格的电焊条。
下面的实施例给出了药皮各组分的具体配比。
实施例1:药皮中各组分的重量百分比见下表:
原材料名称 | 重量百分比 | 原材料名称 | 重量百分比 |
金红石 | 35 | 金属铬 | 6 |
钛白粉 | 5 | 电解锰 | 6.5 |
大理石 | 12 | 钛铁 | 3 |
白云石 | 6 | 氧化铬绿 | 1 |
石英 | 3 | 镍粉 | 2 |
冰晶石 | 6.5 | 钼铁 | 0.5 |
脱水长石 | 8 | 海藻酸钠 | 0.5 |
脱水金云母 | 5 |
根据上述配比制备的焊条其熔敷金属成分见下表:
根据上述配比制备的焊条其熔敷金属力学性能见下表:
实施例2:药皮中各组分的重量百分比见下表:
原材料名称 | 重量百分比 | 原材料名称 | 重量百分比 |
金红石 | 45 | 金属铬 | 8 |
钛白粉 | 2 | 电解锰 | 8 |
大理石 | 6 | 钛铁 | 4.5 |
白云石 | 7.5 | 氧化铬绿 | 1.5 |
石英 | 1 | 镍粉 | 4 |
冰晶石 | 3.5 | 钼铁 | 1 |
脱水长石 | 4 | 海藻酸钠 | 1 |
脱水金云母 | 3 |
根据上述配比制备的焊条其熔敷金属成分见下表:
根据上述配比制备的焊条其熔敷金属力学性能见下表:
实施例3:药皮中各组分的重量百分比见下表:
原材料名称 | 重量百分比 | 原材料名称 | 重量百分比 |
金红石 | 40 | 金属铬 | 6 |
钛白粉 | 3.5 | 电解锰 | 5.5 |
大理石 | 8 | 钛铁 | 4 |
白云石 | 8 | 氧化铬绿 | 2 |
石英 | 2 | 镍粉 | 3 |
冰晶石 | 5 | 钼铁 | 1.5 |
脱水长石 | 6 | 海藻酸钠 | 1.5 |
脱水金云母 | 4 |
根据上述配比制备的焊条其熔敷金属成分见下表:
根据上述配比制备的焊条其熔敷金属力学性能见下表:
通过上述三个实施例可知,本发明采用上述方案,主成分为20Cr-25Ni-5Mo-2Cu的超级奥氏体不锈钢焊条,可交直流两用,全位置焊接。含碳量极低,具有优良的耐腐蚀性能:可抵抗硫酸、磷酸全面的腐蚀;在常压下耐任何温度、任何浓度醋酸的腐蚀;可以有效解决卤化物的孔蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等问题。焊接工艺性能极佳—电弧稳定、成型美观、波纹细腻、飞溅极小、脱渣容易;药皮耐火性优良,抗气孔性佳,熔敷金属的机械性能稳定,X-Ray合格率高。为生产制造各种强酸的塔、槽、管道以及储运容器用904L钢提供了一种理想的新型焊接材料。
Claims (2)
1.一种超级奥氏体不锈钢焊条,其特征在于:该焊条的药皮包括以下组分,各组分及各组分的质量百分比分别为:金红石35-45%,钛白粉2-5%,大理石6-12%,白云石6-12%,石英1-3%,冰晶石3.5-6.5%,脱水长石4-8%,脱水金云母3-5%,金属铬6-8%,电解锰6-8%,钛铁3-6%,氧化铬绿1-2%,镍粉2-4%,钼铁0.5-1.5%,海藻酸钠0.5-1.5%,所述的脱水长石和脱水金云母在配料前经过850-950℃高温烘焙处理。
2.根据权利要求1所述的超级奥氏体不锈钢焊条,其特征在于:所述的海藻酸钠的细度为120-200目。
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