[发明专利]一种50公斤级全位置焊接高韧性高强钢焊条

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料领域，涉及一种长期在低温环境下工作的钢结构用焊条，特别涉及一种在-60℃低温环境下具有优良的冲击韧性的50公斤级全位置焊高韧、高强钢电焊条。

背景技术

随着我国现代海洋工程的发展，采油平台钢结构制造水平有了很大的提高。适用于长期在低温环境下工作的低合金高强度级别钢材具有优异的低温冲击韧性及强度高的特点，采用这种钢材可以降低钢材消耗、减轻结构重量、减少焊接工作量、提高结构的承载能力及安全性，因其诸多优势，目前在海洋工程、桥梁建设、承压设备制造等领域得到广泛应用。但是，现有的能够满足在-60℃低温环境下韧性要求的电焊条，不仅相对制造成本较高，而且工艺性能较差，不利于焊接操作，已经远远不能够满足现代海洋工程发展的需要。

发明内容

为了满足这些行业对焊条高强度高韧性的需要，解决现有产品在-60℃工作环境下焊缝金属韧性不稳定、电焊条焊接工艺差等问题，申请人开发出了与50公斤级强度级别低合金结构钢相配套的50公斤级全位置焊接高韧性高强钢焊条，这种焊条的焊缝金属具有优良的低温冲击韧性。

本发明的目的在于提供一种50公斤级全位置焊接高韧性高强钢焊条。

本发明焊条由焊芯和药皮组成，药皮的组分及质量分数为：CaCO3 32-37%，CaF220-25%，TiO2 8-9%，SiO2 7-9%，铬铁合金或钛铁合金3-4.5%金属锰及锰铁合金5-7.5%，钼铁4-6.5%，金属镍1-2%，铁粉5-12%。

为了获得更好的效果，优选：CaCO3 32-37%，CaF2 20-25%，TiO2 8-9%，SiO2 7-9%，钛铁合金3-4.5%，金属锰及锰铁合金5-7.5%，钼铁4-6.5%，金属镍1-2%，铁粉5-12%。

本发明焊条可以采用采用行业内通用的制造工艺制备，优选采用下述工艺制备：

按前述配方取药皮各组分并混合均匀，加入钾钠混合水玻璃作为粘结剂，粘结剂的加入量为药皮总量的18-26%，搅拌均匀后，采用焊条行业生产专用设备，按规定的焊条外径均匀涂在焊芯上，经磨削出夹持端和引弧端后，在焊条烘干炉中分低温50-90℃、中温90-150℃、高温350-400℃三个阶段烘干，即得到本发明焊条。

本发明的优点和特点：

1.本发明焊条能够满足50公斤强度级别钢材的焊接，同时具有优良的低温冲击韧性，适用于长期在低温环境下工作的钢结构。

2.本发明焊条的焊缝金属的力学性能、综合机械性能十分优良，焊缝金属性质稳定，具有高强度、高韧性，优良的抗裂性，能满足对低温韧性要求较高的钢结构的焊接要求，特别是在-60℃的工作环境中其优势更加突出。

3．本发明焊条焊接工艺优良，电弧稳定，飞溅较小，利于焊接操作，操作性能优良。

4、制造成本相对低廉。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面通过实施例做进一步说明，但并不限制本发明。

实施例1-4制备本发明焊条

焊芯选用碳钢钢芯，其化学成分及质量分数如下：

按表一取药皮各组分，混合均匀后加入钾钠混合水玻璃作为粘结剂。粘结剂的加入量为：实施例1，药皮总量18%；实施例2，药皮总量20%；实施例3，药皮总量22%；实施例4，药皮总量26%。加入粘结剂后搅拌均匀，之后采用焊条行业生产专用设备将其均匀涂在焊芯上，磨削出夹持端和引弧端后，送入焊条烘干炉中经低温50-90℃、中温90-150℃、高温350-400℃三个阶段烘干，每个阶段烘2小时即得。

表一

实验例1–4测试实施例1-4所制备的焊条的性能

按行业常规方法测试实施例1-4制得的低温结构钢焊条熔敷金属力学性能，结果见表二。

表二