[发明专利]不锈钢带极堆焊用烧结焊剂

说明书

技术领域

本发明属焊接材料领域，具体涉及不锈钢带极堆焊用烧结焊剂。所述不锈钢带极堆焊用烧结焊剂广泛应用于石油、化工等领域的厚壁压力容器内壁的不锈钢堆焊。

背景技术

近年来，随着石油化工行业的发展，高温、高压、耐腐蚀的压力容器趋向大型化、规模化，如加氢反应器、原流合成塔、煤液化反应器等厚壁压力容器等。在此类厚壁压力容器制造中，为降低成本，普遍的制造方法是用低合金钢锻造或厚板卷制成筒体和封头，再在内表面堆焊不锈钢衬里，以实现抗腐蚀、耐高温、高压的设计要求。

对于大面积堆焊而言，手工电弧焊和丝极堆焊熔敷效率低且堆焊层质量差。在该领域内，国内外大量采用了带极堆焊技术。该技术在稀释率和熔敷速度上比手工电弧焊和丝极埋弧焊有了长足的进步。带极堆焊以其更高的生产效率、更低的稀释率和良好的焊缝成形等优点，在国内外得到迅速发展和普遍的应用。

由于上述压力容器工况环境苛刻，因此对焊接材料质量要求及其严格。国产配套焊剂质量参差不齐，焊接工艺、焊缝质量，尤其是堆焊金属耐腐蚀和抗氢剥离性能远无法满足压力容器设计要求。鉴于国内带极堆焊用烧结焊剂存在的上述问题，本领域期待提供具有至少以下一个方面的性能的带极堆焊用烧结焊剂：满足压力容器设计要求、焊接工艺良好、堆焊金属耐腐蚀性能优异、抗氢剥离性能优良、具有较宽焊接参数。

发明内容

本发明的目的就是研制出具有至少以下一个方面的性能的带极堆焊用烧结焊剂：满足压力容器设计要求、焊接工艺良好、堆焊金属耐腐蚀性能优异、抗氢剥离性能优良、具有较宽焊接参数。鉴于现有的带极堆焊工艺有两种，分别是带极埋弧堆焊(SAW)和带极电渣堆焊(ESW)，二者可以分别单独使用，亦可以组合使用。本发明发现由特定组成制成的可作为带极埋弧堆焊(SAW)和带极电渣堆焊(ESW)的焊剂，可以有利地实现上述一个或多个方面的性能的目的。基于此，本发明设计了分别满足上述焊接工艺的两种焊剂体系。

为此，本发明第一方面提供了不锈钢带极埋弧堆焊用烧结焊剂，其包含：18.4～36.81重量份的Ca元素、12.06～30.15重量份的Mg元素、0.529～5.29重量份的Al元素、和11.67～23.33重量份的Si元素。在一个方案中还包括占烧结原料投料量1～5wt％的合金粉。

根据本发明第一方面的不锈钢带极埋弧堆焊用烧结焊剂，其包含：18.4～30.68重量份的Ca元素、12.06～27.13重量份的Mg元素、0.529～4.235重量份的Al元素、和11.67～21重量份的Si元素。在一个方案中还包括占烧结原料投料量1～5wt％的合金粉。

根据本发明第一方面的不锈钢带极埋弧堆焊用烧结焊剂，其包含：18.4～24.55重量份的Ca元素、12.06～24.12重量份的Mg元素、0.53～2.65重量份的Al元素、和11.67～18.67重量份的Si元素。在一个方案中还包括占烧结原料投料量1～4wt％的合金粉。

根据本发明第一方面的不锈钢带极埋弧堆焊用烧结焊剂，其包含：18.4～24.55重量份的Ca元素、12.06～24.12重量份的Mg元素、1.06～2.65重量份的Al元素、和12.13～17.73重量份的Si元素。在一个方案中还包括占烧结原料投料量1～3wt％的合金粉。

根据本发明第一方面的不锈钢带极埋弧堆焊用烧结焊剂，其由包括以下成分和配比的原料或物料烧结而成：

CaF2：15～30重量份，        MgO：20～50重量份，

Al2O3：1～10重量份，        CaO：15～30重量份，

SiO2：25～50重量份，        合金粉：1～5重量份。

根据本发明第一方面的不锈钢带极埋弧堆焊用烧结焊剂，其由包括以下成分和配比的原料或物料烧结而成：

CaF2：15～25重量份，        MgO：20～45重量份，

Al2O3：1～8重量份，        CaO：15～25重量份，

SiO2：25～45重量份，       合金粉：1～5重量份。

根据本发明第一方面的不锈钢带极埋弧堆焊用烧结焊剂，其由包括以下成分和配比的原料或物料烧结而成：

CaF2：15～20重量份，        MgO：20～40重量份，

Al2O3：1～5重量份，         CaO：15～20重量份，

SiO2：25～40重量份，        合金粉：1～4重量份。