一种深冷工程专用不锈钢焊条的利记博彩app

文档序号:3816968阅读:254来源:国知局

专利名称::一种深冷工程专用不锈钢焊条的利记博彩app
技术领域
:本发明属于焊接材料领域,特别涉及一种适用于深冷工程奥氏体不锈钢专用的不锈钢焊条。
背景技术
:面心立方晶格的奥氏体不锈钢由于具有优良的低温韧性,故常常被用做低温用钢。奥氏体不锈钢母材其低温冲击值一般都很高,在-196t:的V型冲击值一般都在140J以上。基于此,人们普遍认为其焊缝金属的低温韧性是不会成为问题的,故通常对其不做具体要求。但是,国内有些单位在对绕管换热器、脱甲烷塔等低温液体储存容器做焊接工艺评定的过程中,发现焊缝金属的低温冲击韧性都很低。如果采用常用的钛钙型不锈钢焊条焊接,_1961:的焊缝金属的低温冲击值仅达到25J(工程要求为大于31J),因此,有必要研究具有理想的低温冲击韧性的奥氏体不锈钢焊缝金属。目前国内研究表明,通常降低奥氏体不锈钢焊缝中的含碳量、减少铁素体含量,另外选低氢型碱性焊条,控制焊缝金属中的氧含量,采用小规范,限制线能量和焊后进行固溶处理可明显改善和提高焊缝金属-196t:的V型冲击韧性。但是,低氢碱性焊条其焊接工艺性较差,另外,过分降低焊缝铁素体含量,势必影响焊缝的抗热裂性能。因此,开发一种铁素体含量适宜,且具有良好低温冲击韧性的焊条十分关键。当前国内生产的深冷低温液体储运容器的设计温度通常为_183°C_196°〇,主体母材为18-8型奥氏体不锈钢。基于这一情况,开发具有良好-196t:低温冲击的不锈钢专用焊条A002(-196t:)已经成为一种趋势,具有十分重要的意义。
发明内容本发明的目的在于提供一种由Cr、Ni、Mn等合金元素组成的奥氏体不锈钢焊条,以克服现有技术的不足。本发明的目的是这样实现的,其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料经混合,并加入粉原料总重量26%的钾钠水玻璃,搅拌均匀,压涂于H00Cr21Ni10不锈钢焊芯(规格有02.0、02.5、03.2、04.0和05.0)上而成的不锈钢焊条金红石38-46份;大理石12-15份;钛白粉1-3份;石英1-3份;云母4-6份;硅铁4-6份;钛铁2-4份;电解锰6-8份;金属铬3-5份;钙溶剂1-3份;碳酸钠1_3份;冰晶石4_7份;长石6_8份。采用本发明的焊条焊接用于低温容器的18-8型奥氏体不锈钢,以04.0焊条为例,焊接工艺参数为焊接电流140-200A,焊接电压为26-35V,得到的焊后熔敷金属成分范围如下,见表1。表13<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>C:在深冷低温条件下,奥氏体不锈钢的组织是处于亚稳定状态,其性能在很大程度上取决于钢中的含碳量。在冷却过程中,奥氏体向马氏体的转变温度T^取决于金属的化学成分,特别是取决于碳的含量,当每增加0.01%的碳,1将升高16.67°C。同时碳与铬易形成&23(:6碳化物,由于焊接和热加工等原因,这种铬的碳化物沿奥氏体晶界析出,不仅降低钢的耐蚀性,而且使奥氏体变得不稳定发生马氏体转变,导致低温韧性的降低。如果碳含量大于0.04%,则低温冲击性能将不能保证。因此,碳含量在《0.04%的范围内。S:硫容易在焊接过程中引起热裂纹,过量的硫对耐蚀性和韧性都有不利的影响。需较严格的控制其含量,其含量应在《0.030%的范围内。P:磷也是对焊接热裂纹有不利的影响,需严格控制含量,其含量应在《0.040%。Cr:铬是强铁素体形成元素,加入铬可以很好的保证焊缝金属的力学性能和耐腐蚀性能,故铬的含量应在18.0-21.0%的范围内。Cu:铜通过其沉淀效应增加材料的硬度和抗拉强度,提高耐蚀性。在一定范围内,加入一定量的铜改善奥氏体不锈钢的塑性,并能有效降低焊缝金属的冷加工硬化倾向和冷加工开裂敏感性。因此,铜的含量在《0.75%的范围内。Si:硅是一种强铁素体形成元素,随着硅量的增加,会提高S铁素体含量,过高的铁素体含量又不利于低温冲击韧性,应该控制其含量,其含量应在《0.90%的范围内。Mn:锰同样也是奥氏体成形元素,影响着熔敷金属的强度和韧性。锰在过冷奥氏体转变过程中,不仅能降低脆性转变温度,又是良好的除硫剂,能与硫形成高熔点硫化物MnS,改善硫化物的形态和分布,在提高低温韧性的同时,还能有效地降低单相奥氏体不锈钢焊缝的热裂纹敏感性。如果在熔敷金属中锰含量低于0.5%,则熔敷金属的韧性及抗热裂纹性能降低。如果锰含量高于2.5%,则焊缝金属的强度过大,导致韧性降低。因此,锰含量应该在O.5-2.5%的范围内。Ni:镍具有使脆性断裂的转变温度降低的作用,由此而改善了熔敷金属的韧性。镍作为增大及稳定奥氏体化的元素,是改善钢的低温性能最有效的元素,它在过冷奥氏体转变过程中,不仅可降低脆性转变温度,而且还能推迟奥氏体向珠光体、贝氏体的转变,以提高低温韧性。然而,过量加入镍,容易在焊缝金属中引起伸长率下降。因此,Ni含量应该在9.0_11.0%的范围内。Mo:钼在奥氏体焊缝中具有明显的固溶强化效果,但过量加入Mo会使脆性断裂的转变温度转移到更高温度,从而导致熔敷金属的韧性降低。因此,Mo含量在《0.75%的范围内。本发明与现有技术相比1它焊缝金属中铁素体含量适宜,焊缝金属铁素体数FN为6-8;2焊缝金属具有优良的_1961:低温冲击性能,焊缝金属-196t:的V型冲击功平均值为45J,满足工程所需(^31J),高于常用的钛钙型不锈钢A002焊条(平均值为25J);3焊接中药皮不易发红开裂,焊条剩余部分短,节约焊条,在深窄坡口中脱渣容易,具有优良的焊接工艺性。具体实施例方式以下结合实施例对本发明进一步说明,但不局限以下实施例子。f丐溶剂(株洲市华中焊条辅料厂生产的硼f丐羟甲基纤维素,其中Ca0含量为30-40%,硼化羟甲基纤维素含量为40-50%,化20含量为3-5%,其它杂质《8%)。实施例1,取金红石38kg;大理石13kg;钛白粉3kg;石英lkg;云母5kg;硅铁6kg;钛铁4kg;电解锰8kg;金属铬4kg;钙溶剂(钙的矿物化合物,主要成分为碳酸钙和氧化钙,其余成分为少量其它氧化物,用于改善焊条的压涂性)lkg;碳酸钠3kg;冰晶石5kg;长石6kg的粉料混合均匀,将25.22kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H00Cr21Ni10不锈钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其熔敷金属铁素体含量和冲击韧性试验数值见表2。实施例2,取金红石46kg;大理石14kg;钛白粉2kg;石英3kg;云母4kg;硅铁5kg;钛铁3kg;电解锰6kg;金属铬3kg;钙溶剂(钙的矿物化合物,主要成分为碳酸钙和氧化钙,其余成分为少量其它氧化物,用于改善焊条的压涂性)2kg;碳酸钠lkg;冰晶石7kg;长石7kg的粉料混合均匀,将26.78kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H00Cr21Ni10不锈钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其熔敷金属铁素体含量和冲击韧性试验数值见表2。实施例3,取金红石43kg;大理石15kg;钛白粉lkg;石英2kg;云母6kg;硅铁4kg;钛铁2kg;电解锰7kg;金属铬5kg;钙溶剂(钙的矿物化合物,主要成分为碳酸钙和氧化钙,其余成分为少量其它氧化物,用于改善焊条的压涂性)3kg;碳酸钠2kg;冰晶石4kg;长石8kg的粉料混合均匀,将26.52kg的钾钠水玻璃加入干粉中混合均匀,用油压机压涂于H00Cr21Ni10不锈钢焊芯上,焊条经24小时自然晾干,然后经烘干而成。其熔敷金属铁素体含量和冲击韧性试验数值见表2。表2实施例熔敷金属铁素体含量及冲击韧性<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注冲击韧性中,括号内为三值的平均值权利要求一种深冷工程专用不锈钢焊条,其特征在于它是由下述重量份配比的粉原料经混合,所述的粉原料配比金红石38-46份;大理石12-15份;钛白粉1-3份;石英1-3份;云母4-6份;硅铁4-6份;钛铁2-4份;电解锰6-8份;金属铬3-5份;钙溶剂1-3份;碳酸钠1-3份;冰晶石4-7份;长石6-8份;并加入粉原料总重量26%的钾钠水玻璃,搅拌均匀,压涂于不锈钢焊芯上而成的不锈钢焊条。全文摘要一种深冷工程专用不锈钢焊条属于焊接材料领域。它是由下述重量份配比的粉原料经混合,所述的粉原料配比金红石38-46份;大理石12-15份;钛白粉1-3份;石英1-3份;云母4-6份;硅铁4-6份;钛铁2-4份;电解锰6-8份;金属铬3-5份;钙溶剂1-3份;碳酸钠1-3份;冰晶石4-7份;长石6-8份;并加入粉原料总重量26%的钾钠水玻璃,搅拌均匀,压涂于不锈钢焊芯上而成的不锈钢焊条。其焊缝金属中铁素体含量适宜,焊缝金属铁素体数FN为6-8;焊缝金属具有优良的-196℃低温冲击性能,焊缝金属-196℃的V型冲击功平均值为45J,完全满足工程所需。文档编号B05D7/20GK101700607SQ20091023811公开日2010年5月5日申请日期2009年11月13日优先权日2009年11月13日发明者李伟,李柱,王士山,王学东,边境,陈波申请人:北京金威焊材有限公司;中冶建筑研究总院有限公司
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