一种高强度级别单面焊双面成形根焊焊条的制作方法

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一种高强度级别单面焊双面成形根焊焊条的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于焊接材料技术领域,尤其是一种高强度级别单面焊双面成形根焊焊 条。
【背景技术】
[0002] 随着管道工程的快速发展,管线钢的强度级别越来越高,对焊材的技术要求也越 来越高。在管道根焊焊条方面,纤维素焊条因气孔敏感性大、冲击韧性低等问题,只能用于 X70及以下级别的管线钢焊接;日本的LB52-U,双瑞特材公司的SR50D等低氢型碱性根焊焊 条主要用于X80级别的管线钢焊接,而用于X100、X120管线钢焊接的根焊焊条尚属空白。
[0003] 上述纤维素焊条不能满足X100及以上级别管线钢的根焊焊接要求。

【发明内容】

[0004] 为解决X100及以上级别管线钢的根焊焊接要求,本发明提供了一种高强度级别 单面焊双面成形根焊焊条,该焊条在全位置根焊焊接时,单面焊双面成形效果较好,焊缝缺 陷率较低,焊缝熔敷金属的冲击韧性稳定,焊接飞溅较小,脱渣容易,能够满足X100及以上 级别管线钢的根焊焊接要求,具有成本较低,较大的市场推广前景和较好的经济效益。
[0005] 为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] -种高强度级别单面焊双面成形根焊焊条,高强度级别是指X100及以上级别的 管线钢,该焊条由H08A焊芯和药皮并按常规方式制作而成,药皮含有大理石、萤石、纯碱、 雾化硅铁、微晶纤维素、中碳锰铁、碳酸钡、铝酸钙、硅微粉、金属镍、钼铁及纯钠水玻璃,药 皮中的Ca0-CaF 2_Ba0-Si02 Ti02-Al203构成碱性渣系,本发明的特征如下:
[0007] 按重量份计药皮中的各成分含量如下:
[0008] 大理石:40~44. 5 ;萤石:8~12 ;纯喊:0. 5~1. 5 ;雾化娃铁:4~7 ;微晶纤维 素:0. 5~1 ;中碳猛铁:6~8 ;碳酸钡:4~8 ;错酸|丐:3~6 ;娃微粉~3 ;金属镍~ 2 ;钼铁:0. 5~1 ;纯钠水玻璃:16~20 ;
[0009] 上述大理石的化学成分需满足:CaC03> 98. 0,S彡0. 010, P彡0. 010,要求大理石 的粒度达到60目;
[0010] 上述萤石的化学成分需满足:CaF2> 95. 0, Si02< L 00, S彡(λ 010, P彡(λ 010, 要求萤石的粒度达到60目;
[0011] 上述纯碱的化学成分需满足:Na2C03> 98. 0,要求纯碱的粒度达到40目;
[0012] 上述雾化硅铁的化学成分需满足:Si :43. 0~47. 0, C彡0.020, S彡0.010, P < 0. 010,要求雾化硅铁的粒度达到100目;
[0013] 上述微晶纤维素的化学成分需满足:纤维素多87,干燥失重< 7,要求微晶纤维素 的粒度达到80目;
[0014] 上述中碳锰铁的化学成分需满足:C彡0.40, Mn :80.0~87.0, S彡0.020, P < 0. 150,要求中碳锰铁的粒度达到40目;
[0015] 上述碳酸钡的化学成分需满足:BaC03> 98. 0,水分彡0. 30, S彡0. 050, P < 0. 050,要求碳酸钡的粒度达到120目;
[0016] 上述铝酸钙的化学成分需满足:CaO :29· 0~31. 0, A1203彡53, S彡0· 010, P < 0. 010,要求铝酸钙的粒度达到60目;
[0017] 上述硅微粉的化学成分需满足:Si02> 97. 0, S彡0. 010, P彡0. 010,要求硅微粉 的粒度达到120目;
[0018] 上述金属镍的化学成分需满足:Ni彡99. 5, S < 0. 005, P < 0. 005,要求金属镍的 粒度达到60目;
[0019] 上述钼铁的化学成分需满足:Mo彡55. 0, C彡0· 15, S彡0· 008, P彡0· 015,要求 钼铁的粒度达到60目;
[0020] 上述纯钠水玻璃的化学成分需满足:Na20彡8. 2, Si02> 26. 0, S彡0· 010, P < 0. 010,要求纯钠水玻璃的模数等于3. 2而其波美度等于43° Be ;
[0021] 上述H08A焊芯的化学成分需满足:C彡0· 10, Μη :0· 35~0· 60, Si彡0· 030、 S 彡 0· 030, P 彡 0· 030。
[0022] 由于采用如上所述技术方案,本发明产生如下积极效果:
[0023] 1、本发明的焊条适用于X100及以上级别的管线钢根焊焊接,可以形成单面焊双 面成形效果,气孔、夹杂等焊接缺陷率较低,冲击韧性在_40°C的夏比冲击功可以达到60J 以上,具有焊接工程中电弧稳定、飞溅较小、脱渣容易、成形美观等特点。
[0024] 2、本发明的焊条具有成本较低,较大的市场推广前景和较好的经济效益。
【具体实施方式】
[0025] 本发明是一种高强度级别单面焊双面成形根焊焊条,能够满足X100及以上级别 管线钢的根焊焊接要求,该焊条由H08A焊芯和药皮并按常规方式制作而成,药皮中含有造 渣和造气的大理石、碳酸钡、萤石、铝酸钙、硅微粉,脱氧及合金过渡元素的金属锰、雾化硅 铁、金属镍和钼铁,粘结剂纯钠水玻璃以及改善压涂性的微晶纤维素和纯碱。
[0026] 药皮中各成分的主要作用简述如下:
[0027] 大理石:主要作用是造渣、造气,提高熔渣碱度,增大熔渣表面张力和界面张力。大 理石加入量少于40时对熔敷金属保护不充分,稳弧性也较差。加入量大于44. 5时,会降低 焊接速度,铁水变黏,易使焊缝内产生气孔,且成形较差。
[0028] 萤石:主要作用是造渣。适量的添加可调整熔渣的熔点和黏度,增加其流动性,以 达到活化熔池、改善脱渣和除氢的目的。萤石加入量低于8时铁水较黏,熔敷金属的扩散氢 含量偏高。加入量大于12时电弧稳定性变差,反面成形较差。
[0029] 硅微粉:主要作用是造渣,细化熔滴,调整熔渣的黏度和增加渣的活泼性。硅微粉 加入量大于3时会使熔敷金属的韧性变差。硅微粉加入量小于1时渣的活泼性变差,脱渣 性也变差。
[0030] 微晶纤维素:主要作用改善压涂性。微晶纤维素加入量大于1时熔敷金属的扩散 氢含量偏高。加
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