[发明专利]一种铁粉型耐热钢焊条及其应用

说明书

本发明提供了一种铁粉型耐热钢焊条，包括焊芯和药皮，所述焊芯的成分及其在焊芯中所占的质量百分比含量如下：C：0.02～0.06％，Mn：0.3～0.6％，Si≤0.05％，S≤0.005％，P≤0.005％，Cr：2.1～2.5％，Mo：1.0～1.2％，余量为铁及不可避免杂质。该铁粉型耐热钢焊条具有良好的全位置焊接工艺性能、焊缝美观、熔敷效率高，力学性能优良、熔敷金属扩散氢含量达到超低氢水平，能满足铬2.5钼类钢的焊接要求。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种铁粉型耐热钢焊条及其应用。

背景技术

铬2.5钼类钢(2.25CrMo)广泛用于高温高压管道、化工机械、石油裂化等设备。该类钢板主要用于高温或高压等苛刻工作环境，因此要求与其配套的焊材具有良好的力学性能，防止因焊缝性能不稳定给设备带来安全隐患。然而，现有市面上与铬2.5钼类钢配套的R406Fe焊条存在工艺性能与力学性能不理想，扩散氢高、熔敷效率低，冲击韧性不理想等问题。因此，需要设计一种能满足铬2.5钼类钢焊接要求的焊条，全位置焊接工艺性能好、焊缝美观、熔敷效率高，力学性能优良、熔敷金属扩散氢含量达到超低氢水平。

发明内容

本发明的目的是克服现有R406Fe焊条不能满足2.5钼类钢焊接要求的问题。

本发明的技术方案是提供了一种铁粉型耐热钢焊条，包括焊芯和药皮，所述焊芯的成分及其在焊芯中所占的质量百分比含量如下：C：0.02～0.06％，Mn：0.3～0.6％，Si≤0.05％，S≤0.005％，P≤0.005％，Cr：2.1～2.5％，Mo：1.0～1.2％，余量为铁及不可避免杂质。

作为一种实施方式，所述药皮的成分及其在药皮中所占的质量百分比含量如下：大理石10～20％，萤石20～30％，无水长石3～7％，锆英砂1～2％，45#雾化硅铁3～5％，镁粉1～2％，电解锰4～6％，CMC微晶纤维素0.5～1％，稀土氧化物0.5～1.5％，石墨0.2～0.4％，余量为铁粉。

进一步的，所述稀土氧化物为氧化铈。

进一步的，所述焊芯的成分及其在焊芯中所占的质量百分比含量如下：C：0.04％，Mn：0.5％，Si：0.04％，S：0.003％，P：0.004％，Cr：2.3％，Mo：1.1％，余量为铁及不可避免杂质。

进一步的，所述药皮的成分及其在药皮中所占的质量百分比含量如下：大理石15％，萤石25％，无水长石5％，锆英砂1.5％，45#雾化硅铁4％，镁粉1.5％，电解锰5％，CMC微晶纤维素0.7％，稀土氧化物1.0％，石墨0.3％，余量为铁粉。

进一步的，所述焊芯和药皮的质量比为3:2～7:3。

进一步的，Ф4.0mm焊条外径为6.9～7.0mm。

进一步的，所述药皮中大理石和萤石质量比为1:3～1:1。

另外，本发明提供的这种铁粉型耐热钢焊条用于与铬2.5钼类钢配套焊接。

本发明铁粉型耐热钢焊条中焊芯的组份设计原则如下：

C是固溶强化元素，能提高焊缝金属的强度，对焊缝金属的韧性影响较大，当C元素的含量较低时，能有效提高焊缝金属的韧性；当C元素较高时，焊缝金属裂纹倾向增加，本发明将焊芯中C含量控制在0.02～0.06％。

Mn是主要脱氧剂,降低焊缝金属的含氧量，增加焊缝金属强度和抗裂性，提高低温冲击韧性，调节铁水流动性，但随着Mn的升高，会因偏析引起组织中的硬相，因此，本发明将焊芯中Mn含量控制在0.3～0.6％。

Si是主要脱氧剂，与Mn联合脱氧效果更佳，降低焊缝金属的氧含量，提高低温冲击韧性，调节铁水的流动性，但是Si加入量过多时铁水变粘，焊缝强度过高，低温冲击韧性降低，因此，本发明将焊芯中Si含量限定在≤0.05％。