专利名称：一种x100级管线钢高焊速埋弧焊用高韧性烧结焊剂的制作方法
技术领域：
本发明属于材料加工技术领域，本发明涉及一种焊剂材料，特别涉及ー种XlOO级管线钢高焊速埋弧焊用高韧性烧结焊剂，本发明还涉及该焊剂材料的制备方法。
背景技术：
管线建设的发展趋势是向长距离、高压力、大口径发展，使其強度要求越来越高；另外，由于从油气产地到消费地往往长达数千公里，沿途地质条件复杂、气候多变，对管线钢韧性也提出越来越高的要求。目前X80级钢板和配套焊丝已经开始在“西气东输”ニ线工程中使用，并取得了良好的效果。而更高強度级别的管线钢XlOO也已经取得了阶段性成果，2006年7月，鞍钢成功研制开发XlOO管线钢宽厚板；2007年8月，武钢开发成功XlOO板卷；另外，南钢、舞钢等也在高钢级管线钢的研发方面取得了很大进展，并相继研发成功XlOO管线钢。但没有与之相匹配的埋弧焊用焊接材料的研究，必须研究XlOO埋弧焊用焊接 材料，以保证焊缝具有高強度、高韧性及焊接所要求的良好エ艺性，尤其是高的低温冲击韧性。
发明内容
本发明的目的是提供ー种XlOO级管线钢高焊速埋弧焊用高韧性烧结焊剂，为高级别管线钢提供焊接材料，提高焊缝低温冲击韧性。本发明所采用的技术方案是，ー种XlOO级管线钢高焊速埋弧焊用高韧性烧结焊齐U，按重量百分比由以下组分组成23% 26%的CaF2,13% 19%的MgO，4% 8%的CaO，28% 33% 的 Al2O3, 2. 5% 5% 的 Μη0，1% 3% 的 SiFe，l% 2. 5% 的 ZrO2，余量为SiO2,以上各组份的质量百分比总和为100%。本发明的特点还在干，SiO2含量不高于各组份质量总和的15%。本发明的有益效果是，与H03MnNi3MoTiB焊丝匹配使用，进行平板对接Y型坡ロ双丝双面焊接，焊接エ艺性能优异，且所得熔敷金属強度高，低温冲击韧性好，焊缝强度和韧性完全能与高強度管线钢的母材匹配。
图I是使用本发明实施例I制备出的焊剂进行焊接的焊缝的金相组织照片；图2是使用本发明实施例2制备出的焊剂进行焊接的焊缝的金相组织照片；图3是使用本发明实施例3制备出的焊剂进行焊接的焊缝的金相组织照片。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。本发明提供ー种XlOO级管线钢高焊速埋弧焊用高韧性烧结焊剂，按重量百分比由以下组分组成23% 26%的CaF2,13% 19%的Mg0，4% 8%的CaO，28% 33%的Al2O3, 2. 5% 5%的Μη0，1% 3%的SiFe，l% 2. 5%，余量为SiO2,以上各组份的质量百分比总和为100%。其中SiO2通过各矿石粉携带加入，且其加入量不高于各组份质量总和的15%。本发明的焊剂制备方法，按照以下步骤实施按照重量百分比用天平分别称取23% 26%的CaF2,13% 19%的Mg0，4% 8% 的 CaO，28% 33% 的 Al2O3, 2. 5% 5% 的 MnO，I % 3% 的 SiFe，1% 2. 5%，余量为SiO2,以上各组份的质量百分比总和为100%。将称取好的各组份置于同一容器中进行混合，混合均匀后，按全部组分质量的18% 20%加入钾钠水玻璃作为粘结剂，钾钠水玻璃的钾钠比为2. 6 1，进行湿搅拌均匀成为半固态，然后在容器盆中来回搓动成粒，并通过10目的筛子，之后在室温通风条件下放置4 6小时进行晾干，然后放入烘干炉中以200°C的温度进行烘干，烘干后放入烧结炉中加热到700°C 900°C进行烧结，烧结时间不小于2小时，然后通过10 50目的筛子过筛，便制成焊剂。实施例I按照重量百分比用天平分别称取23 %的CaF2,13 %的MgO，7 %的CaO，33 %的Al203，5%的Mn0，3%的SiFe, 1% W ZrO2，余量为SiO2,以上各组份的质量百分比总和为100%。将称取好的各组份置于同一容器中进行混合，混合均匀后，按全部组分质量的18% 20%加入钾钠水玻璃作为粘结剂，钾钠水玻璃的钾钠比为2. 6 1，进行湿搅拌均匀成为半固态，然后在容器盆中来回搓动成粒，并通过10目的筛子，之后在室温通风条件下放置4 6小时进行晾干，然后放入烘干炉中以200°C的温度进行烘干，烘干后放入烧结炉中加热到700°C 900°C进行烧结，烧结时间不小于2小时，然后通过10 50目的筛子过筛，便制成焊剂。本实施例焊剂材料与H03MnNi3MoTiB焊丝匹配，焊接15. 3mm的XlOO级管线钢，采用美国林肯焊机，双丝、双面焊接，正面焊完后反面清理焊接，Y型坡ロ，内坡ロ 60±3° ;外坡ロ 90±3°，其中前丝Φ4. 0，后丝Φ3. 2，焊速1.8m/min，所得焊缝组织參见图1，具体焊
接エ艺參数如下表所示
权利要求
1.ー种XlOO级管线钢高焊速埋弧焊用高韧性烧结焊剂，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成23% 26%的CaF2,13% 19%的MgO，4% 8%的Ca0，28% 33%的Al2O3, 2. 5% 5%的Μη0，1% 3%的SiFe，l% 2. 5%，余量为SiO2,以上各组份的质量百分比总和为100%。
2.根据权利要求I所述的焊剂，其特征在干，SiO2含量不高于各组份质量总和的15%。
全文摘要
本发明公开了一种X100级管线钢高焊速埋弧焊用高韧性烧结焊剂，由以下组分组成23％～26％的CaF2，13％～19％的MgO，4％～8％的CaO，28％～33％的Al2O3，2.5％～5％的MnO，1％～3％的SiFe，1％～2.5％，余量为SiO2，以上各组份的质量百分比总和为100％。采用烧结法制得的焊剂材料与相匹配的焊丝在大线能量和高焊速(1.8m/min)下使用时，焊接工艺性能优异，焊接接头具有高的低温冲击韧性，较好的焊缝强度及较好的脱S、P能力及过渡合金的作用等性能，焊缝强度及韧性较高，完全能与高等级管线钢的基材匹配，适用于ReL≥630MPa及以上强度级别管线钢的焊接。
文档编号B23K35/362GK102672369SQ20121010662
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者张敏, 陈飞绸 申请人:西安理工大学