[发明专利]超低氢高韧性低碳加钨耐热钢焊条

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐热钢焊条，尤其涉及一种常温焊接12Cr1MoV钢用超低氢高韧性低碳加钨耐热钢焊条，属于焊接材料领域。

 

背景技术

12Cr1MoV钢具有较高的抗氧化性及热强性。12Cr1MoV钢在持久拉伸的情况下具有高的塑性，钢的工艺性与焊接性良好，因此应用广泛，但12Cr1MoV钢在焊前需预热至200℃以上，焊后还需消除应力热处理。

火电锅炉大量使用12Cr1MoV钢制作锅炉集箱或其它承压、承力部件，集箱或其它承压、承力部件对接和角接时，都采用焊条电弧焊，一般匹配选用市场常见的耐热钢焊条R317(E5515-B2V)对接与角接推荐预热200-250℃（下文均为R317(E5515-B2V)代表市场常见的耐热钢焊条），见表1：

表1：R317(E5515-B2V)的推荐预热温度

12Cr1MoV钢预热除了采用天然气火焰和内置式电加热器或感应加热器外，没有更好的工艺手段。采用天然气火焰加热，一方面会严重恶化焊工的作业条件；另一方面加热到规定温度需要较长的时间，尤其是冬天更困难，使得产品占用工位时间长，延长车间制造12Cr1MoV钢产品的周期。采用内置式电加热器或感应加热器虽然比天然气火焰预热要快，但是受限较多且预装时间较长，使用不方便。

另外，不论采用天然气火焰还是内置式电加热器或感应加热器预热，都会消耗大量一、二次能源，并且采用天然气还产生CO2气体排放。

基于此，一些人开始研究常温焊接的方法，但是，现在研制常温焊接12Cr1MoV钢用耐热钢焊条，存在以下难点：

1.如何有效的控制焊缝金属中扩散氢的含量；

2.提高焊缝金属的塑、韧性以及抗裂性能的同时，保证焊缝金属的常温和高温强度匹配。

因此，现有市场上仍然未出现一种既能够实现在常温下焊接12Cr1MoV钢，又能够达到12Cr1MoV钢的常温力学性能和高温持久强度还能实现节能减排的耐热钢焊条。

 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种超低氢高韧性低碳加钨耐热钢焊条，在R317(E5515-B2V)焊条的基础上，通过改变R317(E5515-B2V)的化学成分范围，添加适量的金属钨并降低焊条药皮中的含氢量，既能够满足12Cr1MoV钢焊接接头的高温使用要求，又能实现在常温环境下焊接12Cr1MoV钢不出现焊接冷裂纹，焊前不预热和焊后不后热消氢处理，进而实现节能减排、改善焊工作业条件、缩短产品制造周期的目的，有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：公开一种超低氢高韧性低碳加钨耐热钢焊条，焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为： C：0.015～0.065%，Si：0.15～0.5%，Mn：0.35～0.80%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr: 0.65～1.35%，Mo: 0.30～0.55%，V: 0.05～0.35%，W: 0.1～0.60%；余量为杂质。

作为一种优选方式，焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为： C：0.02～0.06%，Si：0.20～0.45%，Mn：0.40～0.80%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr: 0.80～1.25%，Mo: 0.30～0.55%，V: 0.10～0.30%，W: 0.15～0.60%；余量为杂质。

作为一种优选方式，焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为：C：0.03～0.05%，Si：0.25～0.4%，Mn：0.45～0.80%，P：0.005～0.015%，S：0.005～0.010%，Cr: 0.80～1.05%，Mo: 0.350～0.45%，V: 0.15～0.25%，W: 0.2～0.55%；余量为杂质。

作为一种优选方式，焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为： C：0.05%，Si：0.29%，Mn：0.65%，P：0.012%，S：0.007%，Cr: 1.06%，Mo: 0.51%，V: 0.19%，W: 0.43%；余量为杂质。

作为一种优选方式，焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为： C：0.02%，Si：0.32%，Mn：0.64%，P：0.008%，S：0.004%，Cr: 1.08%，Mo: 0.32%，V: 0.13%，W: 0.19%；余量为杂质。

作为进一步优选方式，所述焊条包括焊芯和药皮，药皮占焊条重量的35～40%。