CN107553008A - 一种x70管线钢直缝埋弧焊用焊剂及其制备方法 - Google Patents

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郑学敏
马长权
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Abstract

本发明涉及一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂及其制备方法，所述的焊剂的化学配方包括MnO9wt.%～11 wt.%，GaF20 wt.%～30 wt.%，Al20320 wt.%～26 wt.%，MgO32 wt.%～40 wt.%，siFeO.9 wt.%～1.2 wt.%，减少在施焊过程中易造成的夹渣，气孔等缺陷，满足焊缝具有良好低温冲击韧性时的工艺性能，提高管子检测的一次通过率，降低工人的劳动强度。

Description

一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及焊剂领域，具体涉及一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂及其制备方法。
背景技术
制造石油、自然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（steelforpipeline）。一般采用中厚板制成厚壁直缝焊管，而板卷用于生产直缝电阻焊管或埋弧螺旋焊管。国内拥有70 万t/a 口径在1800mm 以内的螺旋焊管的生产能力，已建立了口径在1600mm 以内的直缝厚壁焊管的生产线。国内能生产符合API5L 标准的管线工程设计要求的管线钢仅有10 多年的历史，大部分企业已经能够稳定生产X60 ～X70级管线钢并在国际市场上占有一定的地位，随着石油天然气等运输管道的不断建设和扩大，尤其是在环境恶劣地区，对管线钢的要求更加严格，为了满足及其恶劣环境的要求以及降低生产成本
埋弧焊接是一种高效率、自动化程度高的焊接方法，我国自20世纪50年代开始生产埋弧焊焊剂，随着埋弧焊和电渣焊在生产中的广泛应用，我国的焊剂生产也得到了长足的发展。我国目前烧结焊剂的用量更大一些。但随着焊接技术的不断提高，由于烧结焊剂具有许多优越性，焊剂的生产科实现机械化，烧结焊剂将会有更大的发展应用。
烧结焊剂几乎不吸潮，不能灵活有效的向焊缝过度所需合金，故不适宜重要结构的焊接；在小于1000A情况下焊接工艺性能良好，但脱渣性较差，不适宜深坡口，窄间隙等位置的焊接。烧结焊剂在大于400A情况下焊接工艺性能良好，脱渣性优良，可灵活向焊缝国度合金，满足不同的性能及成分要求，适宜于对脱渣性、力学性能等要求较高的情况，但焊剂易吸潮，焊前须烘焙，随烘随用。碱度值较高的焊剂一般而言焊缝杂质少，有益合金过度充分，可满足较高力学性能的要求，但对坡口表面质量要求严格，且应采用直流电源，反接性操作。碱度值较低的焊剂其焊缝杂质及有害元素不可避免的存在，焊缝性能进一步提高收到限制，但有对电源要求不高，对坡口表面质量要求可以适当放宽等优点。焊剂的选择应根据钢种、板厚、接头形式、焊接设备、焊接工艺及所要求的各项性能等进行充分考虑，来确定能满足要求的焊丝焊剂组合。
本发明提供一种减少在施焊过程中易造成的夹渣，气孔等缺陷，满足焊缝具有良好低温冲击韧性时的工艺性能，提高管子检测的一次通过率，降低工人的劳动强度的一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种减少在施焊过程中易造成的夹渣，气孔等缺陷，满足焊缝具有良好低温冲击韧性时的工艺性能，提高管子检测的一次通过率，降低工人的劳动强度的一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂。
本发明的技术方案是这样实现的：一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂：所述的焊剂的化学配方包括MnO9wt.%～11 wt.%， GaF20 wt.%～30 wt.%，Al20320 wt.%～26 wt.%，MgO32 wt.%～40 wt.%，SiFeO.9 wt.%～1.2 wt.%。
优选的，所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的碱度为1.2～1.6。
一种如上所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的制备方法，所述的步骤如下：
（1）备料，准备品质好、纯净度高的MnO，GaF，Al203，MgO，SiFe原料；
（2）将步骤（1）中的原料分别加工成100目的细粉，得到原料细粉；
（3）按照配方成分称出步骤（2）制得的原料细粉混合均匀，得到混合原料；
（4）将步骤（3）制得的混合原料加入钠水玻璃进行搅拌，得到半固态原料；
（5）将步骤（4）制得的半固态原料进行烘干，烘干后水分含量控制在5%以内；
（6）烧结，将步骤（5）中烘干的焊剂在800～810度的温度下保温90-110分钟；
（7）将步骤（6）中烧结的焊剂通过10-26目筛，经检验合格形成X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂。
本发明具有如下的积极效果：本发明通过上述手段制得的上述的一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，具有良好的工艺性能和低温冲击韧性，该产品能减少在施焊的过程中造成的夹渣，气孔等缺陷，满足焊缝具有良好低温冲击韧性时的工艺性能，提高管子的一次通过率，降低工人的劳动强度。
具体实施方式
一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂：所述的焊剂的化学配方包括MnO9wt.%～11wt.%， GaF20 wt.%～30 wt.%，Al20320 wt.%～26 wt.%，MgO32 wt.%～40 wt.%，SiFeO.9wt.%～1.2 wt.%。
优选的，所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的碱度为1.2～1.6。
一种上所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的制备方法，所述的步骤如下：
（1）备料，准备品质好、纯净度高的MnO，GaF，Al203，MgO，siFe原料；
（2）将步骤（1）中的原料分别加工成100目的细粉，得到原料细粉；
（3）按照配方成分称出步骤（2）制得的原料细粉混合均匀，得到混合原料；
（4）将步骤（3）制得的混合原料加入钠水玻璃进行搅拌，得到小米状颗粒料；
（5）将步骤（4）制得的半固态原料进行烘干，烘干后水分含量控制在5%以内；
（6）烧结，将步骤（5）中烘干的焊剂在790～810度的温度下保温90-110分钟；
（7）将步骤（6）中烧结的焊剂通过10-26目筛，经检验合格形成X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂。
实施例一：
一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，所述的焊剂的化学配方包括MnO9wt.%， GaF20wt.%，Al20320 wt.%，MgO32 wt.%，siFeO.9 wt.%。
如上所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的碱度为1.2。
一种如上所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的制备方法，所述的步骤如下：
（1）备料，准备品质好的MnO，GaF，Al203，MgO，siFe原料；
（2）将步骤（1）中的原料分别加工成100目的细粉，得到原料细粉；
（3）按照配方成分称出步骤（2）制得的原料细粉混合均匀，得到混合原料；
（4）将步骤（3）制得的混合原料加入钠水玻璃进行搅拌，得到小米状颗粒料；
（5）将步骤（4）制得的半固态原料进行烘干，烘干后水分含量控制在5%以内；
（6）烧结，将步骤（5）中烘干的焊剂在790度的温度下保温90分钟；
（7）将步骤（6）中烧结的焊剂通过10目筛，经检验合格形成X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂。
实施例二
一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，所述的焊剂的化学配方包括MnO10wt.%， GaF25wt.%，Al20323wt.%，MgO36 wt.%，siFe1.05 wt.%。
如上所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的碱度为1.4。
一种如上所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的制备方法，所述的步骤如下：
（1）备料，准备品质好的MnO，GaF，Al203，MgO，siFe原料；
（2）将步骤（1）中的原料分别加工成100目的细粉，得到原料细粉；
（3）按照配方成分称出步骤（2）制得的原料细粉混合均匀，得到混合原料；
（4）将步骤（3）制得的混合原料加入钠水玻璃进行搅拌，得到小米状颗粒料；
（5）将步骤（4）制得的半固态原料进行烘干，烘干后水分含量控制在5%以内；
（6）烧结，将步骤（5）中烘干的焊剂在800度的温度下保温100分钟；
（7）将步骤（6）中烧结的焊剂通过18目筛，经检验合格形成X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂。
实施例三
一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，所述的焊剂的化学配方包括MnO11wt.%，GaF30wt.%，Al20326wt.%，MgO40 wt.%，SiFe1.2 wt.%。
优选的，所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的碱度为1.6。
如上所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的制备方法，所述的步骤如下：
（1）备料，准备品质好的MnO，GaF，Al203，MgO，siFe原料；
（2）将步骤（1）中的原料分别加工成100目的细粉，得到原料细粉；
（3）按照配方成分称出步骤（2）制得的原料细粉混合均匀，得到混合原料；
（4）将步骤（3）制得的混合原料加入钠水玻璃进行搅拌，得到小米状颗粒料；
（5）将步骤（4）制得的半固态原料进行烘干，烘干后水分含量控制在5%以内；
（6）烧结，将步骤（5）中烘干的焊剂在810度的温度下保温110分钟；
（7）将步骤（6）中烧结的焊剂通过26目筛，经检验合格形成X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂。
根据焊接工艺性评分标准，对电弧稳定性，脱渣性，焊缝成型对三种配方的焊剂进行综合评分的结果如下表1所示：
表1
从上表1中可以看出，实施例二中的焊剂配方的工艺性能更优越。
同时经过检测可以得出实施例二中的焊剂配方的管子的X光检测通过率更大。
以下是XX钢管有限公司力学性能测试报告数据：
用实施例二中的配方的焊剂与专用焊丝配合进行X70管线钢的焊接性能试验：
（1）导向弯曲试验（QW-160）的试验数据如下表2所示：
表2
（2）拉伸试验（QW-150）试验数据如下表3所示：
表3
（3）夏比V型缺口冲击韧性试验（QW-170）试验数据如下表4所示：
表4

Claims (3)

1.一种X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，其特征在于：所述的焊剂的化学配方包括MnO9wt.%～11 wt.%， GaF20 wt.%～30 wt.%，Al20320 wt.%～26 wt.%，MgO32 wt.%～40wt.%，siFeO.9 wt.%～1.2 wt.%。
2.根据权利要求1所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂，其特征在于，所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的碱度为1.2～1.6。
3.一种如权利要求1所述的X70管线钢直缝埋弧焊用焊剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤如下：
（1）备料，准备品质好、纯净度高的MnO，GaF，Al203，MgO，siFe原料；
（2）将步骤（1）中的原料分别加工成100目的细粉，得到原料细粉；
（3）按照配方成分称出步骤（2）制得的原料细粉混合均匀，得到混合原料；
（4）将步骤（3）制得的混合原料加入钠水玻璃进行搅拌，得到小米状颗粒料；
（5）将步骤（4）制得的半固态原料进行烘干，烘干后水分含量控制在5%以内；
（6）烧结，将步骤（5）中烘干的焊剂在800～810度的温度下保温90-110分钟；
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