專利名稱：：一種酸性藥皮超級(jí)雙相不銹鋼焊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)，主要涉及一種酸性藥自級(jí)雙相不銹鋼焊條。技術(shù)背景超級(jí)雙相不銹鋼強(qiáng)度高，韌性好，耐蝕性優(yōu)良，尤其在耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能和耐點(diǎn)蝕性方面優(yōu)異，還具有優(yōu)良的焊接性能。超級(jí)雙相不f辯ra已廣泛應(yīng)用于耐蝕壓力容器和管道、大型化學(xué)品船、近海建筑設(shè)施中耐蝕結(jié)構(gòu)的建造。目前，我國(guó)工程建設(shè)中己經(jīng)廣泛應(yīng)用到超級(jí)雙相不銹鋼，超級(jí)雙相不銹鋼焊接材料由于強(qiáng)度高，恰當(dāng)?shù)蔫F素體一奧氏體相組織比例難于控制，制i^隹度很大,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有與之配套的焊接工藝性能優(yōu)良的手工焊條。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的即是提出一種焊接工藝性能優(yōu)良的酸性藥皮超級(jí)雙相不鏃岡焊條。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是采用2507型雙相不辦R絲作為焊芯，焊條藥皮成分及含量的質(zhì)量百分比為金紅石3540，鈦白粉37，鉀長(zhǎng)石1520，金云母13，大理石510，金屬粉1220，氟化稀土0.51.5，冰晶石23，絡(luò)綠58，純堿0.51.0，鐵合金1.53.5。本發(fā)明的焊條采用普通的焊條制造工藝即可進(jìn)行生產(chǎn)，將上述藥皮成分原料混合均勻后，加入一定濃度的K:Na=3:l水玻璃，在焊條生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行焊條的壓制。超級(jí)雙相不銹鋼焊條焊接所得到的焊縫要求為鐵素體一奧氏體的雙相組織，二者的理想比例為l:1,工禾MiS用中，當(dāng)焊縫中鐵素體的含駄到40%60%時(shí)就可以使焊縫具有優(yōu)異的性能。因此，合金設(shè)計(jì)時(shí)要焊縫中含有適量鐵素體形成元素，保證焊條焊接出的焊縫中鐵素體含量符合要求。為此，本發(fā)明進(jìn)行了焊條藥皮的如下設(shè)計(jì)，各成分的主要作用及其限制原因簡(jiǎn)述如下本發(fā)明焊條中金紅石的作用為造渣和穩(wěn)弧。金紅石的主要成份為Ti02，元素鈦具有較低的電離電位，加入藥皮中可明顯提高電弧的穩(wěn)定性，優(yōu)化焊條的焊接工藝性能；Ti02是非常穩(wěn)定的化合物，焊接時(shí)形,渣，起到隔絕空氣，保護(hù)焊縫的作用。同時(shí)金紅石的加入可使焊縫的焊波細(xì)密，改善焊縫成型。本發(fā)明中金紅石在藥皮中的含量控制在3540%。本發(fā)明中鉀長(zhǎng)石是作為穩(wěn)弧劑加入。鉀長(zhǎng)石的主要成份為KAlSi308，元素鉀和鋁均是低電離物質(zhì)，可斷氐電弧電壓，提高焊接電弧的穩(wěn)定性。鉀長(zhǎng)石的加入還可以提高焊條的弓l弧和再引弧性能。但當(dāng)鉀長(zhǎng)石的的含量較高時(shí)，會(huì)增大熔渣的熔點(diǎn)和粘度，脫渣性變差，影響焊條的內(nèi)在質(zhì)量。本發(fā)明中鉀長(zhǎng)石在藥皮中的含量為1520%。本發(fā)明焊條中大理石的主要作用為造渣和造氣，起到對(duì)焊縫金屬的氣渣聯(lián)合保護(hù)的作用。大理石的主要成分為CaCa，焊接時(shí)在600'C左右發(fā)生分解生成CaO和C02。當(dāng)大理石含量較低時(shí)，藥皮的造氣和造渣能力下降，對(duì)焊縫的保護(hù)作用降低，造成焊縫力學(xué)性能的下降。如果大理石的含量過(guò)高，藥皮造氣量過(guò)大，電弧穩(wěn)定性下降，飛濺增大，；J^^熔點(diǎn)升高，焊縫成型粗糙。本發(fā)明中大理石的含量控制在5薦。本發(fā)明中金屬粉為金屬錳和金屬鉻。金屬錳的加入可以起到脫硫脫氧的作用，還可以提高焊縫的強(qiáng)度。金屬鉻是鐵素體形成元素，主要用于調(diào)整焊縫金屬中鐵素體的含量，從而提高焊縫的耐腐蝕性能。金屬粉的含量為1620%。本發(fā)明中鐵合金為鉬鐵。鉬鐵可促使晶粒細(xì)化，降低裂纖感性，元素鉬也是鐵素體形成元素，可用于調(diào)整焊縫金屬中鐵素體的含量，使焊縫具有兩相結(jié)構(gòu)。焊縫中增加鉬含量，可提高其抗腐蝕性能。本發(fā)明鐵合金的含量為1.53.5%。鈦白粉和純堿為增滑劑，由于藥皮成分中合金含量較高，為提高焊條的壓涂性能，加Aig量的增滑劑是必須的，本發(fā)明焊條鈦白粉的含量為37%，鄰堿為0.51.0%。本發(fā)明中金云母、鉻綠的加入可調(diào)節(jié)藥皮物理性能和熱塑性，提高焊條的壓涂能力，加入含K1多會(huì)增加焊條氣孔傾向；冰晶石和氟化稀土的加入可提高焊條的抗氣孔性能，加入含量過(guò)多會(huì)降低電弧穩(wěn)定性，使焊條焊接工藝性能變差。本發(fā)明中金云母13%，鉻綠58%，氟化稀土0.51.5%，冰晶石23%。將本發(fā)明焊條進(jìn)行工藝性、金相觀察、力學(xué)性能和耐蝕性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果思不1、焊條具有極佳的焊接工藝性能，焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，基本無(wú)飛濺，焊縫成型好，脫渣性良好，焊條操作性能優(yōu)異。2、經(jīng)金相觀察，焊縫組織中鐵素體的含量為4060%，相比例滿足工程應(yīng)用要求。3、焊接出的焊縫具有優(yōu)異的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度可達(dá)800MPa以上，良好的低顯韌性。4、焊縫的耐應(yīng)力腐蝕性、耐點(diǎn)蝕性能優(yōu)異。具體實(shí)施方式給出具體實(shí)施例方式實(shí)施例l焊條藥皮成分及含量的質(zhì)量百分比為金紅石35，鉀長(zhǎng)石20，大理石6，金云母1.5，鈦白粉5，鉬鐵2，金屬錳2，金屬鉻18，冰晶石2，氟化稀土1.5，純堿l.O，鉻綠6。實(shí)施例2焊條藥皮成分及含量的質(zhì)量百分比為:金紅石37，鉀長(zhǎng)石17，大理石5，金云母3，鈦白粉7，鉬鐵3.5，金屬錳3，金屬絡(luò)13，冰晶石2.5，氟化稀土0.5，純堿0.5，鉻綠8。實(shí)施例3焊條藥皮成分及含量的質(zhì)量百分比為金紅石40，鉀長(zhǎng)石15，大理石IO，金云母l，鈦白粉3，鉬鐵1.5，金屬錳3.5，金屬鉻16.5，冰晶石3，氟化稀土l，純堿0.5，鉻綠5。實(shí)施例效果之一熔敷金屬化學(xué)成分％辦csSiPMnNiCrMoN熔敷金屬0.030.0120.7360.02O.柳7.4125.673.570.233焊縫孔蝕當(dāng)量值PRE=Cr%+3.3XMo%+16XN%=札179焊縫金屬中鐵素體含量％<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>熔敷金屬力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種酸性藥皮超級(jí)雙相不銹鋼焊條，其特征是采用2507雙相不銹鋼絲作為焊芯，焊條藥皮成分及含量的質(zhì)量百分比為金紅石35～40，鈦白粉3～7，鉀長(zhǎng)石15～20，金云母1～3，大理石5～10，金屬粉12～20，氟化稀土0.5～1.5，冰晶石2～3，鉻綠5～8，純堿0.5～1.0，鐵合金1.5～3.5。2、根據(jù)權(quán)利要求1戶艦的一種酸性藥鵬級(jí)雙相不辦ra焊條，其特征是所述金屬粉為金屬錳和金屬鉻。3、根據(jù)權(quán)利要求1戶脫的一種酸性藥頗級(jí)雙相不牽辯閃焊條，其特征是所述鐵合金為鉬鐵。全文摘要本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)。提出的酸性藥皮超級(jí)雙相不銹鋼焊條采用2507雙相不銹鋼絲作為焊芯，焊條藥皮成分及含量的質(zhì)量百分比為金紅石35～40，鈦白粉3～7，鉀長(zhǎng)石15～20，金云母1～3，大理石5～10，金屬粉16～20，氟化稀土0.5～1.5，冰晶石2～3，鉻綠5～8，純堿0.5～1.0，鐵合金1.5～3.5。本發(fā)明焊條進(jìn)行工藝性、金相觀察、力學(xué)性能和耐蝕性試驗(yàn)的結(jié)果顯示焊條具有極佳的焊接工藝性能，焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，基本無(wú)飛濺，焊縫成型好，脫渣性良好，焊條操作性能優(yōu)異。經(jīng)金相觀察，焊縫組織中鐵素體的含量為40～60％，相比例滿足工程應(yīng)用要求。焊接出的焊縫具有優(yōu)異的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度可達(dá)800MPa以上，良好的低溫韌性。焊縫的耐應(yīng)力腐蝕性、耐點(diǎn)蝕性能優(yōu)異。文檔編號(hào)B23K35/22GK101323058SQ20081014078公開日2008年12月17日申請(qǐng)日期2008年7月25日優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日發(fā)明者吳倫發(fā),王君民,王明林,郭敬杰申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所