专利名称：：一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条的制作方法
技术领域：
：本发明涉及金属焊接材料，特别是一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条。
背景技术：
：随着我国石化工业快速发展，各类用于储存液化石油气，天然气、乙烯、丙烯等大型低温球罐有了很大的需求。随着球罐体积增加，要求提高钢板的抗拉强度级别下限，实现所用球壳板厚度的减薄。在大型低温球罐的制造中，除了对钢板材料的质量要求外，对配套焊接材料的性能也有严格的要求。我国目前已经采用国产化进口的610MPa低焊接裂纹敏感性高强度钢板制造-5(TC大型低温球罐，但所用的焊接材料很大程度上依赖国外进口，尤其是在制造大型低温乙烯球罐中更是全部依赖进口，主要问题是在球罐最低使用温度下的，国产焊接材料熔敷金属和焊缝金属，在焊态下和经高温长时间焊后消除应力处理后的低温冲击吸收功达不到要求，容易出现单个低值，抗裂性和抗再热裂纹性等方面，还不能满足制造大型低温球罐的需要，例如目前我国J607RH焊条，抗拉强度为610MPa级别可以满足-2(TC低温球罐钢标准要求，但是低温冲击韧性完全不能达到-6(TC时》60J的等级要求，实测值是Akv(冲击功-6(TC)=35J。
发明内容本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种焊接工艺性好、引弧容易、电弧柔和、飞溅极少、脱渣容易、焊波成形细致美观、可全位置焊接、熔敷金属细化好且具有良好低温冲击韧性、抗裂性和抗再热裂纹性的用于大型低温球罐钢焊接的电焊条。本发明的技术方案一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条，由焊芯、焊条药皮和粘合剂组成，并按常规电焊条生产工艺制造，1)焊芯为H08GX焊条用盘条，其所含化学成分及其重量百分比如下表(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2)焊条药皮包括以下辅料及其重量百分比如下表(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>其中在下述辅料口S、P的重量百分比控制指标为(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>3)粘合剂为高模钾钠水玻璃，模数3.0-3.1、钾钠比2:1-2.5:1、浓度42。Be'-43.5。Be';焊条药皮辅料与粘合剂的重量比为1:0.24。本发明焊药配方的设计特点1.首先涉及熔渣的酸碱度，应有足够的碱度以保证熔敷金属的纯净度，力求非金属夹杂物非常的少；2.考虑熔渣的热物理性质，尤其是立焊、横焊、仰焊的性质，易脱渣和焊波成型好，防止大熔滴过渡，熔池饱满，便于施焊操作；3.药皮熔点适中，应形成一定的套筒，保证焊条有一定的吹力，且焊条头(即焊条端部)熔化好，防止立焊时上、下熔化不均匀；4.满足焊条熔敷金属的力学性能要求，主要是低温冲击韧性，-6(rC每个单值大于70J，但是平均值要达到100J以上；5.在熔敷金属中，随着过渡Ni元素含量的提高，低温韧性增加，在S、P的含量非常低的情况下，S《0.005%、P《0.012°/o，符合这个规律，S、P略高时，随着镍含量的增加，反而韧性下降，原因是随着镍含量的增加容易造成S、P偏析所致，所以视焊芯S、P的含量来确定镍的组分；6)应用微量的Ti和B实现微合金化，金相组织以达到针状铁素体为主，有利于提高低温韧性和细化晶粒；7)添加微量稀土元素进一步细化晶粒，获得满意的低温韧性。本发明的优点是该焊条为超低氢钠型高强度高韧性焊条，焊接工艺性能良好，引弧容易、电弧柔和、飞溅极少、脱渣容易、焊波成形细致、美观，可全位置焊接；熔敷金属净化、细化好，具有良好的低温冲击韧性和抗裂性能，在-6(TC条件下仍具极好的冲击韧性AKV单值^70J、Akv平均但》100J;熔敷金属的扩散氢含量低，试验结果(水银法)《2.5ml/100g;具有良好的抗热裂纹、冷裂纹和抗再热裂纹的性能；焊后熔敷金属可适应的热处理规范广，有良好的实际施工适应性，广泛适用于20001113乙烯球罐、2000m3丙烯球罐等超大型低温球罐、LPG球罐焊接。具体实施例方式实施例1:一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条，由焊芯、焊条药皮和粘合剂组成，按常规电焊条生产工艺制造，即将H08GX盘条，切制成焊芯；将焊条药皮辅料按比例配制混合；将水玻璃粘合剂按24%的重量比例加入辅料混合粉中；用常规焊条生产设备及工艺，将焊芯和混合粉制成焊条并烘干。该实施例中成分情况如下1)焊芯为H08GX焊条用盘条，其所含化学成分及其重量百分比如下表(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>2)焊条药皮包括以下辅料及其重量百分比如下表(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>其中在下述辅料中S、P的重量百分比为(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>3)粘合剂为高模钾钠水玻璃，模数3.0-3.1、钾钠比2:1-2.5:1-浓度42。Be'-43.5。Be';焊条药皮辅料与粘合剂的重量比为h0.24(将按上述成分制成的焊条进行检测，在焊接试验前焊条先经过380-400。C烘焙2小时，然后根据国标GB/T5118-1995低合金结构钢焊条的标准规定，进行熔敷金属化学成分分析、熔敷金属力学性能测试、熔敷金属扩散氢含量测定，焊接规范焊接电源为直流反接、焊接线能量为12-17KJ/cm、道间温度为105-11(TC、焊后热处理为620°C保温lh，随炉冷却，检测结果如下1)熔敷金属化学成分重量百分比(％)实测值<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2)熔敷金属力学性能实测值<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>3)采用水银法测定熔敷金属扩散氢含量，其扩散氢含量为2.10ml/100g，2.06ml/100g，1.94ml/100g，2.30ml/100g，平均值2.10ml/100g。实施例2:焊条的制造工艺和检测方法与实施例1完全相同，该实施例中成分情况如下1)焊芯为H08GX焊条用盘条，其所含化学成分及其重量百分比如下表(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2)焊条药皮包括以下辅料及其重量百分比如下表(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>，其中在下述辅料中S、P的重量百分比控制指标为(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>3)粘合剂为高模钾钠水玻璃，模数3.0-3.1、钾钠比2:1-2.5:1、浓度42。Be'-43.5。Be';焊条药皮辅料与粘合剂的重量比为1:0.24。将按上述成分制成的焊条进行检测，检测结果如下1)熔敷金属化学成分重量百分比(％)实测值<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>2)熔敷金属力学性能实测值<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>3)采用水银法测定熔敷金属扩散氢含量，其扩散氢含量为2.09ml/100g，2.04ml/100g，1.97ml/100g，2.28ml/100g，平均值2.10ml/100g。上述实施例制备的焊条与目前我国使用的同强度级别的日本神户制钢集团的LB-65L焊条相比，性能优势明显，对比情况如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1.一种用于最低-60℃大型低温球罐钢焊接的电焊条，由焊芯、焊条药皮和粘合剂组成，并按常规电焊条生产工艺制造，其特征在于1)焊芯为H08GX焊条用盘条，其所含化学成分及其重量百分比如下表(％)<tablesid="tabl0001"num="0001"><table><tgroupcols="6"><colspeccolname="c001"colwidth="19%"/><colspeccolname="c002"colwidth="17%"/><colspeccolname="c003"colwidth="17%"/><colspeccolname="c004"colwidth="17%"/><colspeccolname="c005"colwidth="17%"/><colspeccolname="c006"colwidth="13%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">C</entry><entrymorerows="1">S</entry><entrymorerows="1">Mn</entry><entrymorerows="1">Si</entry><entrymorerows="1">P</entry><entrymorerows="1">Fe</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">0.05-0.08</entry><entrymorerows="1">≤0.004</entry><entrymorerows="1">0.30-0.60</entry><entrymorerows="1">≤0.030</entry><entrymorerows="1">≤0.006</entry><entrymorerows="1">余量</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>2)焊条药皮包括以下辅料及其重量百分比如下表(％)<tablesid="tabl0002"num="0002"><table><tgroupcols="11"><colspeccolname="c001"colwidth="9%"/><colspeccolname="c002"colwidth="9%"/><colspeccolname="c003"colwidth="9%"/><colspeccolname="c004"colwidth="9%"/><colspeccolname="c005"colwidth="9%"/><colspeccolname="c006"colwidth="9%"/><colspeccolname="c007"colwidth="9%"/><colspeccolname="c008"colwidth="9%"/><colspeccolname="c009"colwidth="9%"/><colspeccolname="c010"colwidth="9%"/><colspeccolname="c011"colwidth="9%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">大理石</entry><entrymorerows="1">萤石</entry><entrymorerows="1">金红石</entry><entrymorerows="1">硅微粉</entry><entrymorerows="1">锰铁</entry><entrymorerows="1">硅铁</entry><entrymorerows="1">钛铁</entry><entrymorerows="1">镍粉</entry><entrymorerows="1">硼铁</entry><entrymorerows="1">钼铁</entry><entrymorerows="1">铁粉</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">30-40</entry><entrymorerows="1">13-17</entry><entrymorerows="1">4-7</entry><entrymorerows="1">3-5</entry><entrymorerows="1">3-5</entry><entrymorerows="1">3-4</entry><entrymorerows="1">6-8</entry><entrymorerows="1">8-10</entry><entrymorerows="1">0.5-1</entry><entrymorerows="1">0.5-1</entry><entrymorerows="1">余量</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>，其中在下述辅料中S、P的重量百分比控制指标为(％)<tablesid="tabl0003"num="0003"><table><tgroupcols="7"><colspeccolname="c001"colwidth="15%"/><colspeccolname="c002"colwidth="14%"/><colspeccolname="c003"colwidth="14%"/><colspeccolname="c004"colwidth="14%"/><colspeccolname="c005"colwidth="14%"/><colspeccolname="c006"colwidth="14%"/><colspeccolname="c007"colwidth="14%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">药皮辅料名称</entry><entrymorerows="1">大理石</entry><entrymorerows="1">萤石</entry><entrymorerows="1">硅铁</entry><entrymorerows="1">钛铁</entry><entrymorerows="1">铁粉</entry><entrymorerows="1">硅微粉</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">S</entry><entrymorerows="1">≤0.005</entry><entrymorerows="1">≤0.005</entry><entrymorerows="1">≤0.010</entry><entrymorerows="1">≤0.010</entry><entrymorerows="1">≤0.005</entry><entrymorerows="1">≤0.005</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">P</entry><entrymorerows="1">≤0.005</entry><entrymorerows="1">≤0.005</entry><entrymorerows="1">≤0.010</entry><entrymorerows="1">≤0.010</entry><entrymorerows="1">≤0.003</entry><entrymorerows="1">≤0.010</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>3)粘合剂为高模钾钠水玻璃，模数3.0-3.1、钾钠比2∶1-2.5∶1、浓度42°Be′-43.5°Be′；焊条药皮辅料与粘合剂的重量比为1∶0.24。全文摘要一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条，由焊芯、焊条药皮和粘合剂组成，并按常规电焊条生产工艺制造，通过严格控制焊芯和焊条药皮辅料中较低的S、P的百分含量，提高电焊条的强度和韧性。本发明的优点是该焊条为超低氢钠型高强度高韧性焊条，焊接工艺性能良好，引弧容易、电弧柔和、飞溅极少、脱渣容易、焊波成形细致、美观，可全位置焊接；熔敷金属净化、细化好，具有良好的低温冲击韧性和抗裂性能；熔敷金属的扩散氢含量低；具有良好的抗热裂纹、冷裂纹和抗再热裂纹的性能；焊后熔敷金属可适应的热处理参数范围大，有良好的实际施工适应性，适用于球罐焊接，尤其是丙烯、乙烯、LPG大型球罐的焊接。文档编号B23K35/22GK101537544SQ20091006864公开日2009年9月23日申请日期2009年4月28日优先权日2009年4月28日发明者侯来昌,侯永泰,唐艳丽,屈朝霞申请人:天津市金桥焊材集团有限公司;宝山钢铁股份有限公司