专利名称：一种超低氢低温钢用酸性药芯焊丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属焊接材料领域，特别是涉及一种超低氢低温钢用酸性药芯焊丝。
背景技术：
随着我国海洋平台和石化工业的快速发展，各式钻井平台、潜水作业船等海洋作业平台和船舶得到发展迅猛，开采地区也由过去的浅海中温区扩大到深海低温区。为防焊接裂纹的敏感性，常使用低温钢来建造，进而低温钢药芯焊丝需求量也日益增加。碱性钛钙型药芯焊丝，扩散氢含量一般为8-12ml/100g，在药粉中加入大量的碱性氧化物，提高熔渣的碱度，这样就使得焊缝金属的低温冲击韧性得到一定的改善，但随之产生了一系列问题 熔渣流动性过大，焊接工艺差，飞溅大，因此在焊接使用过程中也受到一定限制。目前现有的低温钢酸性药芯焊丝因为渣系由金红石，硅酸盐等进行造渣，其焊接性能优异，但存在一个很大问题就是低温韧性差，达不到-60°C大于47J要求，因而限制了在焊接中的使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决现有低温钢酸性药芯焊丝熔敷金属扩散氢量高、低温韧性差的技术问题。本发明提供一种超低氢低温钢用酸性药芯焊丝，其具有熔敷金属扩散氢量低、低温韧好的优点。本发明提供的技术方案是，一种超低氢低温钢用酸性药芯焊丝，由焊丝钢片表皮和药芯组成，药芯中药粉包含金红石、电解锰、还原铁粉、镁粉、硼铁、氟化锂、金属镍粉、钛铁、钛酸盐、稀土硅、冰晶石、长石。氟化锂和稀土硅能降低焊缝中氢、氮含量，有效提高焊缝的低温冲击韧性。作为优选，药粉各成分的质量百分比为金红石38-45 %、电解锰11-13 %、还原铁粉3-4 %、镁粉2-3 %、硼铁3-4 %、氟化锂5-8 %、金属镍粉8_9 %、钛铁6_9 %、钛酸盐 2-3%、稀土硅1-2%、冰晶石1-2%、长石8-9%。作为优选，金红石中Ti02含量彡96%,电解锰中Mn含量彡99%，还原铁粉中！^ 含量彡99%，镁粉中Mg含量彡98%，硼铁中B含量19-21%，氟化锂中LiF含量彡95%, 金属镍粉中Ni含量> 98%，钛铁中Ti含量20-22%，钛酸盐中P含量< 0.01%、S含量 ^ 0.01%,稀土硅中P含量彡0.01%, S含量彡0.01%,冰晶石中Na3AlF6含量彡98%，长石中Si02含量65-68%。作为优选，焊丝表面使用的钢带成分及质量百分比为C < 0. 05%、Si < 0. 04%, 1. 5彡Mn彡3. 5、P彡0. 015、S彡0. 015%，余量为佝。低温钢药芯焊丝常用的钢带中 P彡0. 015%、S彡0. 015%，通过降低P、S含量能有效改善药芯焊丝的力学性能。本发明的技术效果是因为是酸性药芯焊丝，焊丝能够进行包括向下立焊在内的全位置焊接，电弧稳定，飞溅极小，焊缝成型美观；由于加入了氟化锂和稀土硅，降低了焊缝中氢、氮含量，水银法测得的熔敷金属扩散氢含量平均值< 5ml/100g，同时有效提高焊缝的低温冲击韧性，平均温度-60°C时冲击值远大于47J，焊丝伸长率也得到改善，能满足低温韧性要求较高的结构的焊接要求；通过控制钢带P、S含量，焊丝的屈服强度、拉伸强度、拉伸率得到改善，力学性能有很大提高，进一步提高了低温冲击韧性。适用于液化石油气大型球罐，海洋平台及钻井船舶的焊接。
具体实施例方式下面结合具体的实施例，进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。实施例1超低氢低温钢药芯焊丝的制备采用常用的制造工艺制备药芯焊丝各组分的粉末过80目筛，按配比(表1)将各种药粉放入混粉机内搅拌40分钟，然后将混合粉末加入V型钢带(钢带成分见表2、槽中， 药粉占焊丝总重的16-17% ；成型机将钢带槽闭合；拉丝机将焊丝直径拉伸为1. 2mm，不同药芯与钢带组合得成品(见表3)。表1药芯焊丝药粉配方(质量百分比％ )
权利要求
1.一种低温钢用酸性药芯焊丝，由焊丝钢片表皮和药芯组成，其特征在于药芯中药粉包含金红石、电解锰、还原铁粉、镁粉、硼铁、氟化锂、金属镍粉、钛铁、钛酸盐、稀土硅、冰晶石和长石。
2.权利要求1的低温钢用酸性药芯焊丝，其特征在于药粉各成分的质量百分比为金红石38-45 %、电解锰11-13%、还原铁粉3-4 %、镁粉2_3 %、硼铁3_4%、氟化锂5_8 %、金属镍粉8-9 %、钛铁6-9 %、钛酸盐2-3 %、稀土硅1-2 %、冰晶石1_2 %、长石8_9 %。
3.权利要求1的低温钢用酸性药芯焊丝，其特征在于金红石中Ti02含量彡96%,电解锰中Mn含量彡99%,还原铁粉中!^e含量彡99%,镁粉中Mg含量彡98%,硼铁中B含量 19-21%，氟化锂中LiF含量彡95%，金属镍粉中Ni含量彡98%，钛铁中Ti含量20-22%， 钛酸盐中P含量彡0.01%、S含量彡0.01%，稀土硅中P含量彡0.01%、S含量彡0.01%, 冰晶石中Na3AlF6含量> 98%，长石中Si02含量65-68%。
4.权利要求1的低温钢用酸性药芯焊丝，其特征在于焊丝表面使用的钢带成分及质量百分比为 C 彡 0. 05%,Si 彡 0. 04%U. 5 彡 Mn 彡 3. 5、P 彡 0. 015,S 彡 0. 015%，余量为 Fe。
全文摘要
本发明涉及一种低温钢用酸性药芯焊丝，由焊丝钢片表皮和药芯组成，药芯中药粉包含金红石、电解锰、还原铁粉、镁粉、硼铁、氟化锂、金属镍粉、钛铁、钛酸盐、稀土硅、冰晶石和长石。焊丝表面使用的钢带成分及质量百分比为C≤0.05％、Si≤0.04％、1.5≤Mn≤3.5、P≤0.015、S≤0.015％，余量为Fe。本发明的药芯焊丝具有低温冲击韧性好、含氢量低的优点，适用于液化石油气大型球罐，海洋平台及钻井船舶的焊接。
文档编号B23K35/368GK102198575SQ20111013189
公开日2011年9月28日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者吴蔡春, 戚建春 申请人:常州九通焊材有限公司