[发明专利]一种用于大型低温钢球罐焊接的大线能量低温钢焊条

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其是一种用于大型低温钢球罐焊接的大线能量低温钢焊条。

背景技术

随着我国石化工业的快速发展，用于储存液化石油气、天然气、乙烯、丙烯等产品的大型低温钢球罐有了较大的市场需求，尤其是储存重要化工原料乙烯和丙烯的大型低温钢球罐，由于其技术含量较高、制造难度大，其附加值也比较高，市场前景看好。

储存乙烯和丙烯的大型低温钢球罐通常要求工作温度为-50℃，球罐材料通常采用抗拉强度为610～730MPa且具有低焊接裂纹敏感性的低合金高强钢，如牌号07MnNiVDR，但缺乏与其匹配的焊条，主要依赖于国外进口，焊条进口价格昂贵，供货周期长，给大型低温钢球罐的制造增加了较高的时间成本和材料成本。

中国专利CN101537544A公开了一种用于大型低温球罐钢焊接的电焊条，该电焊条虽然能应用于大型低温球罐的焊接，但只能使用较小的线能量12～17kJ/cm施焊，严重影响施工效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于大型低温钢球罐焊接的大线能量低温钢焊条，该大线能量低温钢焊条可实施全位置焊接，具有焊接工艺性良好、电弧稳定、飞溅极少、脱渣容易、熔敷金属具有良好低温韧性且可采用较大规范施焊。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于大型低温钢球罐焊接的大线能量低温钢焊条，该大线能量低温钢焊条由焊芯、药皮及粘结剂三部分构成，焊芯采用H08E钢丝，药皮中含有大理石、萤石、碳酸钡、锆英砂、金红石、石英、氟化稀土、雾化硅铁、锆铁、电解金属锰、钛铁、金属镍、钼铁、硼铁及纯碱，粘结剂采用钾、钠按一定比例勾兑而成水玻璃，该大线能量低温钢焊条的制备在油压式焊条压涂机进行并按常规焊条生产工艺进行生产，本发明的特征如下：

药皮按重量份的配比是：40目的大理石40～45份，60目的萤石16～22份，碳酸钡4～6份，40目的锆英砂6～8份，60目的金红石3～5份，40目的石英1～3份，60目的氟化稀土1～3份，40目的雾化硅铁3～4.5份，60目的锆铁1～1.5份，60目的电解金属锰2～3份，40目的钛铁3～4份，60目的金属镍5～6份，60目的钼铁0.5～0.7份，40目的硼铁0.5～0.7份，60目的纯碱0.5～1份；

按照上述药皮的配比进行混合均匀并形成干粉，再按所述干粉的总重加入22～26％的粘结剂并搅拌均匀，粘结剂中钾：钠＝3:1勾兑而成水玻璃，要求粘结剂的模数为2.9而波美度控制在46～48°Be′(20℃)，将焊芯和上述经粘结剂的搅拌均匀的药皮分别装入油压式焊条压涂机的对应位置中，油压式焊条压涂机的压涂压力控制在10～15MPa，并按常规焊条生产工艺进行即可制备出大线能量低温钢焊条。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、本发明的焊接工艺性能优良，焊条表面光滑、偏心稳定、成品率高。

2、本发明在实施全位置焊接时其工艺性良好、电弧稳定、熔池清晰、脱渣容易，焊缝成型美观。

3、本发明的熔敷金属扩散氢较低，据气相色谱法测定其熔敷金属扩散氢小于3.5ml/100g。

4、本发明适用于较大线能量焊接，当线能量达到25～30kJ时其-60℃的夏比冲击功KV₂≥54J。

具体实施方式

本发明是一种用于大型低温钢球罐焊接的大线能量低温钢焊条，本发明的大线能量低温钢焊条在油压式焊条压涂机进行并按常规焊条生产工艺进行生产，生产才的大线能量低温钢焊条可实施全位置焊接，具有焊接工艺性良好、电弧稳定、飞溅极少、脱渣容易、熔敷金属具有良好低温韧性且可采用较大规范施焊。

本发明的大线能量低温钢焊条由焊芯、药皮及粘结剂三部分构成，焊芯采用H08E钢丝，药皮中含有大理石、萤石、碳酸钡、锆英砂、金红石、石英、氟化稀土、雾化硅铁、锆铁、电解金属锰、钛铁、金属镍、钼铁、硼铁及纯碱，粘结剂采用钾、钠按一定比例勾兑而成水玻璃。

H08E钢丝的化学成分wt.％要求是：C≤0.010，Mn 0.35～0.60，Si≤0.030，S≤0.005，P≤0.005，由于H08E钢丝中的S、P含量较低，因此非常适用做为大线能量低温钢焊条的焊芯。

大理石的化学成分wt.％要求是：CaCO₃≥98.0，S≤0.010，P≤0.010，大理石在本发明中主要起到造气、造渣作用，大理石的粒度要求控制在40目。