一种屈服强度达550MPa钢海洋平台焊接用的电焊条的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于焊接材料技术领域，尤其是一种屈服强度达550MPa钢海洋平台焊接 用的电焊条。
【背景技术】
[0002] 海洋油气资源开发成为当前W及今后一段时间能源开发的热点，海洋装备用钢及 配套焊接材料需求旺盛，而屈服强度达550MPa钢及更高强度的海洋平台用钢及配套焊接 材料目前仍需要进口。国产电焊条普遍存在全位置焊接工艺性较差、低溫初性较低、性能不 稳定、易出现低值等问题，不能满足屈服强度达550MPa钢海洋平台的焊接需求。
【发明内容】
[0003] 为解决国产电焊条存在的问题，本发明提供了一种屈服强度达550MPa钢海洋平 台焊接用的电焊条，该电焊条的全位置焊接工艺性良好、电弧稳定、烙池清晰、脱渣容易，烙 敷金属成分设计合理，具有良好的低溫初性，能满足屈服强度达550MP址级钢海洋平台的 焊接需要。
[0004] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种屈服强度达550MPa钢海洋平台焊接用的电焊条，该电焊条中的内忍采用低 S、P的册8E钢而外裹药皮中含有大理石、蛋石、金红石、娃微粉、铁粉、娃铁、儘铁、铁铁、金 属儀、金属铭、钢铁、纯碱及石墨，制作该电焊条使用到焊条生产设备，焊条生产设备按照常 规操作方式进行，本发明的特征如下：
[0006] 要求册8E钢的百分化学成分需满足：C《0. 010，Mn在0. 35~0. 60,Si《0. 030， S《0. 005,P《0. 005;
[0007] 要求大理石的粒度控制在60目，大理石的百分化学成分需满足：CaC〇3> 98. 0， S《0. 010,P《0.OlO;
[0008] 要求蛋石的粒度控制在60目，蛋石CaFz^ 95. 0,SiO1. 00,S《0. 010， P《0.OlO;
[0009] 要求金红石的粒度控制在60目，金红石的百分化学成分需满足：Ti〇2> 95. 0， S《0. 02, P《0. 02 ;
[0010] 要求娃微粉的粒度控制在100目，娃微粉的百分化学成分需满足：Si〇2> 97. 0， S《0. 010,P《0.OlO;
[0011] 要求铁粉的粒度控制在60目，铁粉的百分化学成分需满足：Fe> 98.0， S《0. 025,P《0. 020,C《0. 03;
[0012] 要求娃铁的粒度控制在40目，娃铁的百分化学成分需满足：Si在43. 0~47. 0， C《0. 020,S《0. 010,P《0.OlO;
[0013] 要求儘铁的粒度控制在40目，儘铁的百分化学成分需满足：C《0.40,Mn在 80. 0 ~87. 0,S《0. 020,P《0. 150;
[0014] 要求铁铁的粒度控制在40目，铁铁的百分化学成分需满足：Ti在25~35， C《0. 1，S《0. 03,P《0. 05,Al《8. 0,Si《4. 5 ;
[0015] 要求金属儀的粒度控制在80目，金属儀的百分化学成分需满足：Ni+Co> 99. 5， C《0. 05,S《0. 005,P《0. 005 ;
[0016] 上述金属铭的粒度要求控制在80目，金属铭的百分化学成分需满足：C《0. 05， S《0. 05,P《0. 05,Si《0. 4,Al《0. 8,Cr> 98,Cu《0. 02 ;
[0017] 要求钢铁的粒度控制在80目，钢铁的百分化学成分需满足：C《0. 15,P《0. 08， S《0. 10，M〇 > 55. 0 ;
[001引要求纯碱的粒度控制在60目，纯碱中的98. 0 ;
[0019] 要求石墨的粒度控制在200目，石墨的百分化学成分需满足：C> 95,S《0. 10， P《0.OlO;
[0020] 在上述各要求的配合下，外裹药皮按重量份数的配比是：大理石25~34份，蛋石 16~23份，金红石4~8份，娃微粉5~7份，铁粉20~24份，娃铁3~6份，儘铁4~8 份，铁铁1~2份，金属儀1. 5~2. 5份，金属铭0~0. 5份，钢铁1. 0~1. 5份，纯碱1~ 2份，石墨0.5~1.0份；
[0021] 将外裹药皮的各组分混合揽拌均匀，再加入外裹药皮总重的纯钢水玻璃24%进行 混合揽拌，纯钢水玻璃的密度控制在1. 40~1. 45g/mm3,之后将册8E钢和外裹药皮共同放 在焊条生产设备上即可制备出电焊条。
[0022] 要求纯钢水玻璃的百分化学成分需满足：胞2〇 > 8. 2,Si〇2> 26. 0,S《0. 010， P《0. 010,纯钢水玻璃的模数是3. 2M，纯钢水玻璃的波美度是43°。
[0023] 由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：
[0024] 1)本发明的生产工艺性能优良，焊条表面光滑、偏屯、稳定、成品率高。
[002引。本发明全位置焊接工艺性良好、电弧稳定、烙池清晰、脱渣容易，焊缝成形美观。
[0026] 3)本发明的烙敷金属扩散氨可达超低氨要求，采用气相色谱法测定烙敷金属扩散 氨小于 4.Oml/lOOg。
[0027] 4)本发明的力学性能稳定，强度合适，初性较好。烙敷金属-4(TC的V型缺口冲击 功均值大于100J，抗拉强度670~750Mpa，可满足屈服强度达550MPa海洋平台用E级钢板 的焊接。
【具体实施方式】
[002引本发明是一种屈服强度达550M化钢海洋平台焊接用的电焊条，册8E钢和外裹药 皮的性能要求见下表。
[0029]
[0030]在外裹药皮中，大理石、蛋石、金红石、娃微粉作为造气、造渣剂，可在烙滴过渡阶 段和烙池凝固阶段对液态金属起到保护作用，合适的配比能获得良好的全位置焊接工艺 性。采用CaO-CaFz-Si化-Ti化渣系，烙渣碱度高，烙敷金属扩散氨含量低，还能起到脱硫效 果。娃铁、儘铁、铁铁、石墨作为脱氧及合金过渡元素，合适的配比可使烙敷金属获得合适 的氧含量W及合适的强度、初性要求。儀作为合金过渡是提高烙敷金属低溫初性、降低初 脆转变溫度最有效的元素。铭、钢作为合金过渡，促进针状铁素体生成，保证烙敷金属的强 度和良好的初性。按照技术方案的配比，可获得烙敷金属的性能指标是：C:0. 04-0. 8%， Si:0. 2-0. 4%，Mn:1. 0-2. 0%，Ni:1. 0-1. 5%，Cr3,Mo:0. 3-0. 6,S0. 01%，P: 《0.015%，余量为化。
[0031] 在本发明电焊条的成分中，C具有提高烙敷金属强度的作用，同时对低溫初性有 极大的恶化作用，所WC含量应控制在0. 04-0. 8%范围内。Si对低溫初性是有害元素，但 又是保证强度的必需元素，且在焊接过程中起到脱氧作用，净化烙敷金属，增加针状铁素 体数量，所WSi含量应控制在0. 2-0. 4%。Mn与Si作用类似，合适的Mn