專利名稱：：Wb36鋼焊接用超低氫堿性焊條的制作方法
技術領域：
：屬于材料加工工程中的焊接領域，該發明主要應用于WB36鋼的焊接。
背景技術：
：WB36(15NiCuMoNb5)鋼是在碳錳鋼的基礎上添加Ni_Cu-Mo合金發展起來的。該鋼的特點是強度高，屈服極限比St45.8/III等鋼高約30%40%，260。C的許用應力比St45.8/111鋼提高約60%，通常使用溫度為300。C左右，最高可達400。C。被廣泛用于蒸汽發生器的高壓和沸水區域、給水系統和水蒸汽包，可替代St45.8/111，A106B，20G等鋼種，使壁厚減少約15%30%，是高參數電站及電站鍋爐理想的首選中溫材料。自80年代在國內某電廠二期的600,超臨界機組上首次引進WB36鋼材以來，已成為我國近二十年來大力推廣的新型電站用鋼，是我國新建300麗亞臨界、600麗超臨界、IOOO麗超(超)臨界機組中主給水管道的優選、首選鋼種。自投入運行以來，使用狀況一直良好，雖然WB36鋼的國產化工作已經開始，但所用的大量的WB36鋼材仍依賴進口。由于沒有相配套的焊接材料，致使很多單位使用不同的焊接材料進行WB36鋼的試驗和工程焊接，這必將為電站的長期安全運行留下了重大的安全隱患。針對這種狀況，研制各項性能指標達到或接近國外同類產品水平與WB36鋼相匹配、價格便宜的焊接材料是非常有必要的，對改變WB36鋼焊接材料完全依賴進口的現狀，規范國內WB36鋼焊接材料的選擇使用實現WB36鋼焊接材料國產化以及對推動民族焊材工業發展，推進WB36鋼在我國電站中的更廣泛應用，節約外匯，降低施工成本，消除安全隱患，具有重要的現實意義和顯著的經濟效益。WB36鋼焊條的研制在國內外尚未見相關的專利及文獻報道。
發明內容本發明目的是解決WB36焊條的配方問題，選用了由CaC03-CaF2-Si02組成的堿性低氫型渣系作為研制焊條的藥皮類型，并采取了限制焊縫金屬中擴散氫的含量的有效措施，使其控制在5mL/100g(水銀法)以內的超低氫范圍，并且提供一種氧化硅渣系WB36鋼焊接用超低氫焊條。本發明提供的WB36鋼焊接用超低氫堿性焊條，其特征在于焊條藥皮的配方含有以下質量百分比含量的物質210%錳鐵，46%硅鐵，12%鋁，2%鋁，14%鎳粉，38%石英，13%鈮鐵，0.52.5%釩鐵，0.53%銅粉，2030%螢石，3545%大理石。其中各成分的作用如下-錳鐵脫氧，向焊縫中過渡金屬錳，起到焊縫合金化作用，其主要作用也是強化提高焊縫金屬的強度。Mn可以降低奧氏體向鐵素體的相變溫度，抑制奧氏體在較高溫度下向先共析鐵素體及側板條鐵素體的相變，促進針狀鐵素體的形成，在提高焊縫金屬強度的同時，提高焊縫金屬的韌性。硅鐵脫氧，向焊縫中過渡硅，同時對焊縫金屬強化。鋁脫氧。鎳粉合金化作用向焊縫中過渡鎳，加入一定量Ni有利于提高焊縫金屬沖擊韌性，同時抵消由于Cu的存在帶來的高溫紅脆趨勢。石英造渣，調整藥皮的粘度。鈮鐵合金化作用，向焊縫中過渡鈮。釩鐵合金化作用，向焊縫中過渡釩。銅粉合金化作用，向焊縫中過渡銅，添加一定量的CU通過其析出物達到沉淀固溶強化，以提高材料的高溫強度，并提高鋼的抗腐蝕性。螢石造渣，脫氫，改善渣的粘度等。大理石造渣，造氣，穩弧，細化熔滴。焊接冶金的主要任務是脫氧和向焊縫中過渡合金從而使焊縫獲得良好的綜合力學性能。由于選出了較好的金屬粉和合金粉匹配，再加上適度的造渣、造氣物質和穩弧劑使焊條獲得了良好的工藝性能；焊條的熔覆金屬成分以及力學性能以及工藝性能見表1，擴散氫含量見表2。研制焊條的工藝性能良好，研制焊條具有飛濺小，熔池流動性好，熔渣覆蓋均勻，焊縫成型細致、美觀，脫渣容易等良好的焊接工藝特點，研制焊條的熔敷金屬擴散氫含量得到了有效控制，熔敷金屬擴散氫含量為4.1mL/100g，符合超低氫標準要求。本發明的制備方法采用現有技術，包括以下步驟1、根據研制的焊條藥皮配方配制焊條藥皮壓制用藥粉。2、焊條的生產在焊條壓涂機中生產，在壓涂機中加入根據研制的配方配制的藥粉，使用普通焊條用鋼芯H08Mn2SiA壓制成焊條產品。具體實施例方式所有實施例焊條都是由普通焊條壓涂機制出1.選用①2.5H08Mn2SiA做鋼芯。取80克錳鐵，55克硅鐵，15克鋁，30克鎳粉，60石英，22克鈮鐵，20克釩鐵，20克銅粉，290克螢石，408克大理石共1000克以及水玻璃40克，放入混粉機內混合10分鐘，然后將混合粉末加入焊條壓涂機中。壓制成焊條，焊接工藝參數為焊條烘干fC，h):350X2;預熱溫度(°C):120150;層間溫度(。C):200250;焊接電流(A):110-130;焊接電壓(V):25~28;焊后熱處理規范(""Oh):600X2;升溫速度(。C/h):100120;降溫速度(。C/h):120150。力學性能結果見表3、擴散氫含量見表4。2.選用03.2H08Mn2SiA做鋼芯。取98克錳鐵，40克硅鐵，20克鋁，33克鎳粉，67克石英，25克鈮鐵，25克釩鐵，12克銅粉，280克螢石，400克大理石共1000克以及水玻璃60克，放入混粉機內混合10分鐘，然后將混合粉末加入焊條壓涂機中。壓制成焊條，焊接工藝參數為焊條烘干('Oh):350X2;預熱溫度(°C):120150;層間溫度CC):200250;焊接電流(A):110~130;悍接電壓(V):2528;焊后熱處理規范COh):600X2;升溫速度rC/h):勵120;降溫速度("C/h):120150。力學性能結果見表5、擴散氫含量見表6。3.選用OM.OH08Mn2SiA做鋼芯。取98克錳鐵，57克硅鐵，IO克鋁，IO克鎳粉，30石英，IO克鈮鐵，5克釩鐵，30克銅粉，300克螢石，382大理石共1000克以及水玻璃80克，放入混粉機內混合10分鐘，然后將混合粉末加入焊條壓涂機中。壓制成焊條，焊接工藝參數為焊條烘干('Oh):350X2;預熱溫度(。C):120150;層間溫度(°C):200250;焊接電流(A):U0130;焊接電壓(V):2528;焊后熱處理規范rOh):600X2;升溫速度(。C/h):100120;降溫速度fC/h):120150。力學性能結果見表7、擴散氫含量見表8。4.選用03.2H08Mn2SiA做鋼芯。取20克錳鐵，50克硅鐵，20克鋁，40克鎳粉，80克石英，30克鈮鐵，25克釩鐵，5克銅粉，280克螢石，450克大理石共1000克以及水玻璃60克，放入混粉機內混合10分鐘，然后將混合粉末加入焊條壓涂機中。壓制成焊條，焊接工藝參數為焊條烘干("Oh):350X2;預熱溫度(°C):120150;層間溫度(°C):200250;焊接電流(A):H0130;焊接電壓(V):25~28;焊后熱處理規范(。C'h):600X2;升溫速度(X:/h):100120;降溫速度CC/h):120150。力學性能結果見表9、擴散氫含量見表IO。55.選用04.0H08Mn2SiA做鋼芯。取100克錳鐵，60克硅鐵，20克鋁，40克鎳粉，80石英，15克鈮鐵，5克釩鐵，30克銅粉，300克螢石，350大理石共1000克以及水玻璃80克，放入混粉機內混合IO分鐘，然后將混合粉末加入焊條壓涂機中。壓制成焊條，焊接工藝參數為焊條烘干(。C，h):350X2;預熱溫度(°C):120150;層間溫度(°C):200250;焊接電流(A):U0130;焊接電壓(V):2528;焊后熱處理規范("Oh):600X2;升溫速度(。C/h):100120;降溫速度(。C/h):120150。力學性能結果見表ll、擴散氫含量見表12。表l熔覆金屬成分、力學性能和工藝性能<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2焊條熔敷金屬的擴散氫含量(mL/100g)<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3熔覆金屬成分、力學性能和工藝性能<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4焊條熔敷金屬的擴散氫含量(mL/100g)<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表5熔覆金屬成分、力學性能和工藝性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表6焊條熔敷金屬的擴散氫含量(mL/100g)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表8焊條熔敷金屬的擴散氫含量(mL/100g)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表9熔覆金屬成分、力學性能和工藝性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表10焊條熔敷金屬的擴散氫含量(mL/100g)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表ll熔覆金屬成分、力學性能和工藝性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表12焊條熔敷金屬的擴散氫含量(mL/100g)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1、WB36鋼焊接用超低氫堿性焊條，其特征在于焊條藥皮的配方含有以下質量百分比含量的物質2～10％錳鐵，4～6％硅鐵，1～2％鋁，1～4％鎳粉，3～8％石英，1～3％鈮鐵，0.5～2.5％釩鐵，0.5～3％銅粉，20～30％螢石，35～45％大理石。全文摘要WB36鋼焊接用超低氫堿性焊條屬于材料加工工程中的焊接領域，主要應用于WB36鋼的焊接。WB36鋼焊條的研制在國內外尚未見相關的專利及文獻報道。該發明特征在于焊條藥皮的配方含有以下質量百分比含量的物質2～10％錳鐵，4～6％硅鐵，1～2％鋁，1～4％鎳粉，3～8％石英，1～3％鈮鐵，0.5～2.5％釩鐵，0.5～3％銅粉，20～30％螢石，35～45％大理石。研制焊條的工藝性能良好，研制焊條具有飛濺小，熔池流動性好，熔渣覆蓋均勻，焊縫成型細致、美觀，脫渣容易等良好的焊接工藝特點，研制焊條的熔敷金屬擴散氫含量得到了有效控制，熔敷金屬擴散氫含量為4.1mL/100g，符合超低氫標準要求。文檔編號B23K35/365GK101181767SQ20071017949公開日2008年5月21日申請日期2007年12月14日優先權日2007年12月14日發明者徐德錄,李現兵,王立全,陳玉成,鈺韓申請人:國網北京電力建設研究院