一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法
【专利摘要】本发明涉及一种海洋工程用焊条，尤其涉及一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法，同样适合海洋工程船舶、海洋输油管道以及核电等高强度耐海水腐蚀设备制造领域。按以下步骤进行：药粉的烧结预处理→粘结剂的配置→配粉精度、拌粉调粉均匀性控制→焊条的制备→焊条烘焙时间及温度控制.一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法，抗海水腐蚀性强，超低氢，高强高韧性和高纯净度，适用于海洋工程。
【专利说明】一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海洋工程用焊条，尤其涉及一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法，同样适合海洋工程船舶、海洋输油管道以及核电等高强度耐海水腐蚀设备制造领域。
【背景技术】
[0002]国内钢铁企业在石油化工、海洋工程装备等大厚度(100mm) TMCP高性能钢研究方面已经取得极大突破，焊接材料厂家在焊材的杂质元素控制方面尚未突破关键技术，还未开发出该类先进焊接材料。高纯度、高强度、超低氢、高韧性、耐腐蚀的海洋工程焊接材料研制难度较大，是焊材研发领域的高新技术。目前，国内应用在海洋工程装备上的高强度、耐腐蚀焊条主要还依赖国外进口，国内产品基本处于研发状态。另外，针对焊接材料的研究，主要集中在与母材的等强匹配，常规力学性能研究及焊接工艺评定方面，而且焊接材料的配比也大都采用传统的经验方法，并没有深入的进行研究。事实上，整个海洋装备的失效往往是从焊接结构开始，而焊接结构最薄弱的部位又在焊接接头，焊接接头组织及力学性能的不均匀性、焊接接头残余应力等将会造成整个焊接结构的破坏。
[0003]新世纪以来，我国海洋工程装备制造业发展取得了长足进步，特别是海洋油气开发装备具备了较好的发展基础，在环渤海地区、长三角地区、珠三角地区初步形成了具有一定集聚度的产业区，涌现出一批具有竞争力的企业(集团)。目前，我国已基本实现浅水油气装备的自主设计建造，部分海洋工程船舶已形成品牌，深海装备制造取得一定突破。但是，与世界先进水平相比，产业发展仍处于幼稚期，经济规模和市场份额小，研发设计和创新能力薄弱，核心技术依赖国外，尚未形成具有较强国际竞争力的专业化制造能力，基本处于产业链的低端，配套能力严重不足，核心设备和系统主要依靠进口，产业体系不健全，相关服务业发展滞后。
[0004]海洋工程中焊接材料首先必须要有好的抗海水腐蚀性能，另外要求焊缝金属裂纹敏感性小，保证满足高强度要求，提高焊缝金属和热影响区的韧性以及较低的稀释率。海洋平台为了减轻自重并承担高压，一般都采用低合金高强钢，因此焊材的设计也应满足低合金高强高韧性的要求。另外，海洋工程焊接结构长期在低温海水中服役，要求焊道扩散氢含量较低，以防止氢致延迟裂纹，还要求焊材具有好的抗低温冲击韧性的要求。在这方面，昆山京群焊材科技有限公司开发了 50?IOOkg级别的焊材。天津市金桥焊材集团有限公司开发了 J607RH、J707RH及J807RH焊条高强度高韧性焊条，扩散氢含量3.65ml/100g,但是并没有研究其抗腐蚀性能、低温韧性及在海洋工程方面的应用。
[0005]洛阳船舶材料研究所针对船体用钢IOCrSiNiCu，研制了与之配套的超低氢高韧性焊条，并对其常规力学性能、抗裂性、耐海水腐蚀性等进行了研究，屈服强度可达到470MPa左右，但还不能应用于更高强级别钢的焊接中。武汉铁锚焊接材料股份有限公司研制了超低氢高韧性CJ807RH焊条，并对其力学性能及焊接工艺进行了分析，但是并未对其能否适应海洋平台钢结构工况特点进行分析。[0006]国内一些企业及科研院所虽然研制了不同系列的超低氢高韧性焊条，但是并未对其进行深入的研究，尤其是并未结合深水海洋平台用钢的实际使用工况，从抗海水腐蚀、超低氢、焊接接头局部力学性能评价，高强高韧性、高纯净度等方面综合进行分析。
【发明内容】
[0007]本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种高强高韧、低碳含量、高纯净度的碱性低氢焊条，使之能克服现有技术的缺点的一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法。
[0008]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种高强度海洋工程用焊条， 按重量百分比进行配比:
(1)药皮组份:
大理石25~35%，萤石15~25%，硅酸盐3~6%，脱氧剂5~12%，合金剂10~18%，预处理粉10~20%;
(2)精炼焊芯组份:
C^0.020%, Si ^ 0.050%, Mn 0.40 ~0.60%, S = 0.006%, P = 0.006%, Cr ^ 0.05%,Mo 刍 0.05%, Ni ^ 0.05%, Cu ^ 0.05, As ^ 0.001%。
[0009]作为优选，所述的脱氧剂为硅铁、锰铁其中的一种。
[0010]作为优选，所述的合金剂为金属铬钥铁、镍粉、铜粉、稀土硅铁其中的一种。
[0011]作为优选，所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
[0012]一种高强度海洋工程用焊条的制备方法，按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉，在预处理混合粉中加入粘接齐?，进行室温放置12~24小时进行晾干处理，形成药粉；
把晾干后的药粉放入烧结炉中，在烧结炉用800~900°C的高温进行烘焙，烘焙的时间为I~2小时，以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水；
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成60~100目粉状颗粒；
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为38~42 %的钾水玻璃和浓度为50~54 %的钠水玻璃，按照1:1混合后搅拌均匀，形成钾钠混合水玻璃；
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量，以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动；
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书I的药皮其它组份按照配方要求称量后，在立式顺流搅拌机中干混搅拌，拌粉时间为5~8min，确保药粉混合均匀，干拌后进入湿拌工序，若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层；
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌，钾钠混合水玻璃的加入量为18~21%,进行充分的搅拌,搅拌时间为5~IOmin,搅拌速度为25~40n/min ；
湿拌混匀后，药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压，碾轮转速为15~20n/min，碾压时间为10~15min，以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中；
(4)、焊条的制备:按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯，把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯，在250吨焊条涂压机中制备成焊条；
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110°C以下进行低温烘焙，低温烘焙时间控制在5~7小时，低温烘焙过程进行排潮处理，严格控制升温速度，以保证水分蒸发速度适宜；低温烘焙结束后进行高温烘焙；
高温烘焙的温度控制在380~400°C，烘焙的时间为1.5~2小时；
可得到极低的药皮含水量， 大大降低焊条扩散氢含量；
作为优选，所述的粘接剂为水玻璃。
[0013]一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法，按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经380~400°C的温度烘焙I小时，放在保温箱中备用；
(2)、按照工艺要求制备坡口，并打磨露出新鲜金属面，去除钢板表面的油污及杂质；
(3)、电源极性采用直流反接，焊前钢板预热温度不低于150°C，采用短弧焊接，焊接道温控制在180~220°C，焊接热输入量控制在1.8~2.0Kj/cm ；
(4)、焊后立即进行消除应力处理，钢板用石棉覆盖层在200~250°C保温2~3小时，缓冷至室温。
[0014]此焊条焊接的焊缝，焊缝金属强度高(Rm≥780MPa) ;Cr、N1、Mo、Cu、Re合理匹配能强韧化焊缝，提高其耐大气及海水腐蚀性能。扩散氢可控制在3.5ml/100g以下(水银法)；药皮含水量< 0.12%。能有效降低焊条药皮焊接过程中S、P杂质元素的过渡，焊缝金属:C≤0.05%, S≤0.006%, P≤0.010%。稀土能细化晶粒、改善夹杂物形貌及尺寸、提高焊缝金属低温韧性，少量Cu富集于奥氏体并提高其低温稳定性，_60°C低温冲击可达70J以上。
[0015]本发明提供的一种高强度海洋工程用焊条、制备方法及焊接方法，抗海水腐蚀性强，超低氢，高强高韧性和高纯净度，适用于海洋工程。
【具体实施方式】
[0016]下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:一种高强度海洋工程用焊条，按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石25%，萤石15%，硅酸盐3%，脱氧剂5%，合金剂10%，预处理粉10%;
(2)、精炼焊芯组份:
C^0.020%, Si ^ 0.050%, Mn 0.40 ~0.60%, S = 0.006%, P = 0.006%, Cr ^ 0.05%,Mo 刍 0.05%, Ni ^ 0.05%, Cu ^ 0.05, As ^ 0.001%。
[0017]所述的脱氧剂为硅铁。
[0018]所述的合金剂为金属铬钥铁。
[0019]所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
[0020]一种高强度海洋工程用焊条的制备方法，按以下步骤进行:
(I)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉，在预处理混合粉中加入粘接齐?，进行室温放置12小时进行晾干处理，形成药粉；把晾干后的药粉放入烧结炉中，在烧结炉用800°C的高温进行烘焙，烘焙的时间为I小时，以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水；
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成60目粉状颗粒；
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为38%的钾水玻璃和浓度为50%的钠水玻璃，按照1:1混合后搅拌均匀，形成钾钠混合水玻璃；
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量，以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动；
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书I的药皮其它组份按照配方要求称量后，在立式顺流搅拌机中干混搅拌，拌粉时间为5min，确保药粉混合均匀，干拌后进入湿拌工序，若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层；
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌，钾钠混合水玻璃的加入量为18%，进行充分的搅拌，搅拌时间为5min,搅拌速度为25n/min ；
湿拌混匀后，药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压，碾轮转速为15n/min，碾压时间为1Omin,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中；
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯，把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯，在250吨焊条涂压机中制备成焊条；
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110°C以下进行低温烘焙，低温烘焙时间控制在5小时，低温烘焙过程进行排潮处理，严格控制升温速度，以保证水分蒸发速度适宜；
低温烘焙结束后进行高温烘焙；
高温烘焙的温度控制在380°C，烘焙的时间为1.5小时；
所述的粘接剂为水玻璃。
[0021]一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法，按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经380°c的温度烘焙1小时，放在保温箱中备用；
(2)、按照工艺要求制备坡口，并打磨露出新鲜金属面，去除钢板表面的油污及杂质；
(3)、电源极性采用直流反接，焊前钢板预热温度不低于150°C，采用短弧焊接，焊接道温控制在180°C，焊接热输入量控制在1.8Kj/cm ；
(4)、焊后立即进行消除应力处理，钢板用石棉覆盖层在200°C保温2小时，缓冷至室温。
[0022]实施例2:—种高强度海洋工程用焊条，按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石30%，萤石20%，硅酸盐5%，脱氧剂8%，合金剂15%，预处理粉15%;
(2)、精炼焊芯组份:
C≤0.020%, Si ≤ 0.050%, Mn 0.40 ~0.60%, S≤ 0.006%, P ≤ 0.006%, Cr ≤0.05%,Mo ≤ 0.05%, Ni ≤ 0.05%, Cu ≤0.05, As≤0.001%。
[0023]所述的脱氧剂为锰铁。
[0024]所述的合金剂为镍粉。[0025]所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
[0026]一种高强度海洋工程用焊条的制备方法，按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉，在预处理混合粉中加入粘接齐?，进行室温放置18小时进行晾干处理，形成药粉；
把晾干后的药粉放入烧结炉中，在烧结炉用850°C的高温进行烘焙，烘焙的时间为1.5小时，以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水；
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成80目粉状颗粒；
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为40 %的 钾水玻璃和浓度为52 %的钠水玻璃，按照1:1混合后搅拌均匀，形成钾钠混合水玻璃；
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量，以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动；
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书I的药皮其它组份按照配方要求称量后，在立式顺流搅拌机中干混搅拌，拌粉时间为6min，确保药粉混合均匀，干拌后进入湿拌工序，若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层；
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌，钾钠混合水玻璃的加入量为20%，进行充分的搅拌，搅拌时间为8min,搅拌速度为30n/min ；
湿拌混匀后，药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压，碾轮转速为18n/min，碾压时间为13min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中；
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯，把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯，在250吨焊条涂压机中制备成焊条；
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110°C以下进行低温烘焙，低温烘焙时间控制在6小时，低温烘焙过程进行排潮处理，严格控制升温速度，以保证水分蒸发速度适宜；
低温烘焙结束后进行高温烘焙；
高温烘焙的温度控制在390°C，烘焙的时间为1.8小时；
所述的粘接剂为水玻璃。
[0027]—种高强度海洋工程用焊条的焊接方法，按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经390°C的温度烘焙I小时，放在保温箱中备用；
(2)、按照工艺要求制备坡口，并打磨露出新鲜金属面，去除钢板表面的油污及杂质；
(3)、电源极性采用直流反接，焊前钢板预热温度不低于150°C，采用短弧焊接，焊接道温控制在200°C，焊接热输入量控制在1.9Kj/cm ；
(4)、焊后立即进行消除应力处理，钢板用石棉覆盖层在200~250°C保温2~3小时，缓冷至室温。
[0028]实施例3:—种高强度海洋工程用焊条，按重量百分比进行配比:
(I)、药皮组份:
大理石35%，萤石25%，硅酸盐6%，脱氧剂12%，合金剂18%，预处理粉20%;(2)、精炼焊芯组份:
C^0.020%, Si ≤ 0.050%, Mn 0.40 ~0.60%, S = 0.006%, P = 0.006%, Cr ≤ 0.05%,Mo ≤ 0.05%, Ni ≤0.05%, Cu ≤0.05, As ≤ 0.001%。
[0029]所述的脱氧剂为锰铁其中的一种。
[0030]所述的合金剂为铜粉。
[0031]所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
[0032]一种高强度海洋工程用焊条的制备方法，按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉，在预处理混合粉中加入粘接齐?，进行室温放置24小时进行晾干处理，形成药粉；
把晾干后的药粉放入烧结炉中，在烧结炉用900°C的高温进行烘焙，烘焙的时间为2小时，以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水；
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成100目粉状颗粒；
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为42 %的钾水玻璃和浓度为54 %的钠水玻璃，按照1:1混合后搅拌均匀，形成钾钠混合水玻璃；
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量，以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动；
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书I的药皮其它组份按照配方要求称量后，在立式顺流搅拌机中干混搅拌，拌粉时间为5~8min，确保药粉混合均匀，干拌后进入湿拌工序，若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层；
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌，钾钠混合水玻璃的加入量为21%，进行充分的搅拌，搅拌时间为IOmin,搅拌速度为40n/min ；
湿拌混匀后，药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压，碾轮转速为20n/min，碾压时间为15min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中；
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯，把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯，在250吨焊条涂压机中制备成焊条；
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110°C以下进行低温烘焙，低温烘焙时间控制在7小时，低温烘焙过程进行排潮处理，严格控制升温速度，以保证水分蒸发速度适宜；
低温烘焙结束后进行高温烘焙；
高温烘焙的温度控制在400°C，烘焙的时间为2小时；
所述的粘接剂为水玻璃。
[0033]一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法，按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经400°C的温度烘焙I小时，放在保温箱中备用；
(2)、按照工艺要求制备坡口，并打磨露出新鲜金属面，去除钢板表面的油污及杂质；
(3)、电源极性采用直流反接，焊前钢板预热温度不低于150°C，采用短弧焊接，焊接道温控制在220°C，焊接热输入量控制在2.0Kj/cm ；(4)、焊后立即进行消除应力处理，钢板用石棉覆盖层在250°C保温3小时，缓冷至室温。
[0034]实施例4:一种高强度海洋工程用焊条，按重量百分比进行配比:
(1)、药皮组份:
大理石35%，萤石25%，硅酸盐6%，脱氧剂12%，合金剂18%，预处理粉20%;
(2)、精炼焊芯组份:
C≤0.020%, Si ≤ 0.050%, Mn 0.40 ~0.60%, S = 0.006%, P = 0.006%, Cr ≤ 0.05%,Mo 刍 0.05%, Ni ≤ 0.05%, Cu ≤ 0.05, As ≤ 0.001%。
[0035]所述的脱氧剂为锰铁其中的一种。
[0036]所述的合金剂为稀土娃铁。
[0037]所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
[0038]一种高强度海洋工程用焊条的制备方法，按以下步骤进行:
(1)、药粉的烧结预处理:
把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉，在预处理混合粉中加入粘接齐?，进行室温放置24小时进行晾干处理，形成药粉；
把晾干后的药粉放入烧结炉中，在烧结炉用900°C的高温进行烘焙，烘焙的时间为2小时，以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水；
把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成100目粉状颗粒；
(2)、粘结剂的配置:
采用浓度为42 %的钾水玻璃和浓度为54 %的钠水玻璃，按照1:1混合后搅拌均匀，形成钾钠混合水玻璃；
(3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制:
采用高精度量器进行称量，以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动；
将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书I的药皮其它组份按照配方要求称量后，在立式顺流搅拌机中干混搅拌，拌粉时间为5~8min，确保药粉混合均匀，干拌后进入湿拌工序，若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层；
加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌，钾钠混合水玻璃的加入量为21%，进行充分的搅拌，搅拌时间为IOmin,搅拌速度为40n/min ；
湿拌混匀后，药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压，碾轮转速为20n/min，碾压时间为15min,以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中；
(4)、焊条的制备:
按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯，把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯，在250吨焊条涂压机中制备成焊条；
(5)、焊条烘焙时间及温度控制:
把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110°C以下进行低温烘焙，低温烘焙时间控制在7小时，低温烘焙过程进行排潮处理，严格控制升温速度，以保证水分蒸发速度适宜；
低温烘焙结束后进行高温烘焙；
高温烘焙的温度控制在400°C，烘焙的时间为2小时；
所述的粘接剂为水玻璃。[0039]一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法，按以下步骤进行:
(1)、在焊接之前把焊条经400°C的温度烘焙I小时，放在保温箱中备用；
(2)、按照工艺要求制备坡口，并打磨露出新鲜金属面，去除钢板表面的油污及杂质；
(3)、电源极性采用直流反接，焊前钢板预热温度不低于150°C，采用短弧焊接，焊接道温控制在220°C，焊接热输入量控制在2.0Kj/cm ；
(4)、焊后立即进行消除应力处理，钢板用石棉覆盖层在250°C保温3小时，缓冷至室温。
【权利要求】
1.一种高强度海洋工程用焊条，其特征在于按重量百分比进行配比: (1)、药皮组份: 大理石25~35%，萤石15~25%，硅酸盐3~6%，脱氧剂5~12%，合金剂10~18%，预处理粉10~20%; (2)、精炼焊芯组份:
C^0.020%, Si ^ 0.050%, Mn 0.40 ~0.60%, S = 0.006%, P = 0.006%, Cr ^ 0.05%,Mo 刍 0.05%, Ni ^ 0.05%, Cu ^ 0.05, As ^ 0.001%。
2.根据权利要求1所述的一种高强度海洋工程用焊条，其特征在于:所述的脱氧剂为硅铁、锰铁其中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强度海洋工程用焊条，其特征在于:所述的合金剂为金属铬钥铁、镍粉、铜粉、稀土硅铁其中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高强度海洋工程用焊条，其特征在于:所述的预处理粉为碳酸钙、镁砂、氧化铝、钛白粉的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种高强度海洋`工程用焊条的制备方法，其特征在于按以下步骤进行: (1)、药粉的烧结预处理: 把药皮组份中的预处理粉进行混合形成预处理混合粉，在预处理混合粉中加入粘接齐?，进行室温放置12~24小时进行晾干处理，形成药粉； 把晾干后的药粉放入烧结炉中，在烧结炉用800~900°C的高温进行烘焙，烘焙的时间为I~2小时，以充分脱去药粉中的结晶水和吸附水； 把烘焙后的药粉采用机械破碎方法制备成60~100目粉状颗粒； (2)、粘结剂的配置: 采用浓度为38~42 %的钾水玻璃和浓度为50~54 %的钠水玻璃，按照1:1混合后搅拌均匀，形成钾钠混合水玻璃； (3)、配粉精度、拌粉调粉均匀性控制: 采用高精度量器进行称量，以减小配粉误差、精确控制微量合金元素的成分波动； 将本步骤(1)中所得的预处理混合粉和权利要求书I的药皮其它组份按照配方要求称量后，在立式顺流搅拌机中干混搅拌，拌粉时间为5~8min，确保药粉混合均匀，干拌后进入湿拌工序，若长时放置会加大合金剂和矿物粉料的分层； 加入步骤(2)中配置的钾钠混合水玻璃进行湿拌，钾钠混合水玻璃的加入量为18~21%,进行充分的搅拌,搅拌时间为5~IOmin,搅拌速度为25~40n/min ； 湿拌混匀后，药粉转入到碾压式拌粉设备进行碾压，碾轮转速为15~20n/min，碾压时间为10~15min，以使钾钠混合水玻璃充分渗透到药粉中； (4)、焊条的制备: 按照权利要求1所述焊芯组分在配套钢厂精炼焊芯，把步骤(3)中充分碾压的药粉和符合要求的精炼焊芯，在250吨焊条涂压机中制备成焊条； (5)、焊条烘焙时间及温度控制: 把步骤(4)中制备好的焊条在温度为110°C以下进行低温烘焙，低温烘焙时间控制在5~7小时，低温烘焙过程进行排潮处理，严格控制升温速度，以保证水分蒸发速度适宜；低温烘焙结束后进行高温烘焙； 高温烘焙的温度控制在380~400°C，烘焙的时间为1.5~2小时。
6.根据权利要求5所述的一种高强度海洋工程用焊条的制备方法，其特征在于:所述的粘接剂为水玻璃。
7.根据权利要求5所述的一种高强度海洋工程用焊条的焊接方法，其特征在于按以下步骤进行: (1)、在焊接之前把焊条经380~400°C的温度烘焙I小时，放在保温箱中备用； (2)、按照工艺要求制备坡口，并打磨露出新鲜金属面，去除钢板表面的油污及杂质； (3)、电源极性采用直流反接，焊前钢板预热温度不低于150°C，采用短弧焊接，焊接道温控制在180~220°C，焊接热输入量控制在1.8~2.0Kj/cm ； (4)、焊后立即进行消除应力处理，钢板用石棉覆盖层在200~250°C保温2~3小时，缓冷至室温。
【文档编号】B23K35/40GK103737203SQ201310728122
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】朱藤辉 申请人:杭州永翔焊接材料有限公司