[发明专利]一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料领域，尤其是涉及一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条。

背景技术

在实际生产中，尤其是在能源、石油、各类液化气体储存运输、管道建设等行业中，由于环境条件限制，要求钢材及焊缝组织有良好的低温冲击韧性，以避免在低温环境中形成冷裂纹。焊缝冷裂纹的产生与焊接接头局部地区的应力应变和氢的分布有关。因此，为避免裂纹的产生，要求焊接结构设计合理的同时，对焊缝中氢含量也提出了较高的要求。

低氢型碳钢焊条熔敷金属中氢含量的降低，主要依靠焊条药皮中萤石的脱氢反应或萤石与石英、水玻璃等的联合脱氢反应。因此，控制焊条药皮中的萤石含量及形态对低氢焊条低温冲击韧性有决定性作用。以往的低氢焊条都是通过提高萤石含量来达到降低氢含量的目的，但是，萤石含量过大会导致焊条电弧不稳定和熔渣覆盖不均，这直接导致焊条工艺性能变差、对熔池金属保护不足，并最终产生焊接缺陷。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明的一种具有良好低温冲击韧性的低氢焊条，所述焊条使用符合GB/T3429-2002要求的低碳钢H08A焊芯，特征在于焊条药皮中各组分的质量百分比为：大理石35-45％、萤石15-18％、硅微粉4-8％、锰铁4-8％、硅铁5-8％、钛铁8-11％、金红石3-6％、云母1-3％，铁粉6-10％、镁粉0.5-1.5％；

所述萤石为CaF₂≥95％，SiO₂≤4.5％，S≤0.020％，P≤0.030％，100％过目数颗粒度为100目(即颗粒度≤100目)的萤石。

优选的，焊条的药皮中各组分的质量成分含量以及颗粒度要求为：大理石：CaCO₃≥95％，S≤0.020％，P≤0.010％，100％过目数颗粒度为60目；硅微粉：SiO₂≥98％，Al₂O₃≤1.0％，S≤0.010％，P≤0.015％，100％过目数颗粒度为250目；锰铁：Mn：78～85％，C≤1.5％，S≤0.020％，P≤0.020％，100％过目数颗粒度为60目；硅铁：Si：43.5～46％，Mn≤0.7％，S≤0.02％，P≤0.040％，100％过目数颗粒度为40目；钛铁：Ti：25～35％，S≤0.020％，P≤0.050％，100％过目数颗粒度为60目；金红石：TiO₂≥95.0％，S≤0.012％，P≤0.020％，100％过目数颗粒度为80目；云母：SiO₂：38～43％，Al₂O₃：24～29％，K₂O：9～12％，100％过目数颗粒度为40目；铁粉：Fe≥98％，S≤0.020％，P≤0.020％，100％过目数颗粒度为28目；镁粉：Mg≥98.5％，Fe≤0.20％，100％过目数颗粒度为80目。

焊条药皮中萤石的主要成分为CaF₂，焊接过程中，低氢焊条中CaF₂会与熔池中H或H₂O产生脱氢反应生成HF逸出金属，进而保证了焊缝金属的低氢和低温冲击韧性。因此，相同药粉比例下，萤石药粉的均匀度对低氢焊条焊接过程中的脱氢反应的进行有较大的影响。发明人发现，当焊条药皮中萤石的颗粒度降至100％过100目时，萤石颗粒度的细化会使得熔滴及熔池金属中的脱氢反应进行的更充分，熔敷金属中扩散氢含量的降低也会使得熔敷金属低温冲击性有较大提高。

本发明焊条的制备采用常规焊条生产工艺。

本发明具有的优点和积极效果是：在所述焊条药皮配方的范围内，通过控制萤石的添加量以及控制萤石颗粒度100％过100目，能够最终达到有效提高低氢焊条低温冲击韧性的目的，使得到的低氢焊条在拥有较好焊接工艺性能的同时，焊缝组织低温脆性明显降低，为解决低氢焊条焊缝金属抗低温脆性提供了一种新的方案。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

实施例1

一种低氢焊条，以H08A盘条作为焊芯原料，焊条药皮中各组分的质量百分比为：

大理石40％、萤石16％、硅微粉6％、锰铁6％、硅铁7％、钛铁9％、金红石5％、云母2％，铁粉8％、镁粉1％。所述萤石药粉颗粒度为100％过100目。