專利名稱：：鎂業(yè)還原罐專用不銹鋼焊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，特別涉及一種適用于煉鎂行業(yè)還原罐專用的不銹鋼焊條。
背景技術(shù)：
：鎂合金是目前廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的重要輕金屬，金屬M(fèi)g的提煉通常是把含鎂礦石及還原劑置入還原罐內(nèi)，在真空狀態(tài)下，120(TC左右焙燒還原，加熱介質(zhì)為煤或煤氣等。之前鎂業(yè)還原罐的焊接，通常選用A407或A402焊條焊接，該焊縫金屬可承受900110(TC高溫氧化，由于還原鎂罐壁厚比較大，拘束應(yīng)力較大，焊縫中心易出現(xiàn)熱裂紋，導(dǎo)致罐體漏氣或使用中封頭脫落，使罐體失效。同時(shí)，提煉Mg的工藝要求還原溫度一般在120(TC左右，且煤燃燒時(shí)產(chǎn)生部分S等有害氣體(煤中w(S)《0.4%)，加速了焊縫金屬的氧化。如上所述，由于所用還原罐的焊條絕大多數(shù)采用高鉻鎳(A407)焊條，無(wú)法達(dá)到與母材相匹配(表1鎂業(yè)用不銹鋼罐體材質(zhì)，表2A407焊條熔敷金屬化學(xué)成分)，在焊接過(guò)程中易出現(xiàn)熱裂紋，使成品率降低。同時(shí)伴隨著原材料價(jià)格的上漲，尤其是鎳價(jià)的不斷上漲，產(chǎn)品成本成為了關(guān)系行業(yè)發(fā)展的大問(wèn)題。基于這一情況，開(kāi)發(fā)一種適用于鎂罐焊接的鎂業(yè)專用焊條己經(jīng)成為了行業(yè)的趨勢(shì)，且具有十分重要的意義。<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種由Cr、Ni、Mn等合金元素組成的不銹鋼焊條，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明提供一種鎂業(yè)還原罐專用不銹鋼焊條，其特征在于它是由下述粉原料混合并加入粉原料總重量25。/。的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃，攪拌均勻，壓涂于不銹鋼焊芯上而成的不銹鋼焊條所述的粉原料重量份配比大理石43-52份；螢石16-23份；鈦白粉l-3份；石英l-3份；云母l-3份；硅鐵4-6份；鈦鐵3-5份；錳鐵4-6份；鉻鐵8-12份；鈣溶劑l-3份；純堿l-3份；氮化鉻鐵8-12份；所述不銹鋼焊條的焊芯化學(xué)成分質(zhì)量百分比如下C《0.15，Si《0.35，Mn:1.0-2.5，P《0.03，S《0.015，Ni:8.0-10.0，Cr:25.0-28.0，Mo《0.75，Cu《0,75，其余為Fe。C:適量的碳使焊縫金屬具有較好的耐熱性。如果碳含量在熔敷金屬中低于過(guò)低，耐高溫性能變差。如果碳含量大于0.2%，則耐熱裂性將降低，可焊性變差。因此，碳含量在0.05-0.20%的范圍內(nèi)。S:硫容易在焊接過(guò)程中引起熱裂紋，需較嚴(yán)格的控制其含量，其含量應(yīng)在《0.03%的范圍內(nèi)。P:磷也是對(duì)熱裂紋有不利的影響，也需嚴(yán)格控制含量，其含量應(yīng)在《0.04%。Cr:加入鉻可以很好的提高焊縫抗腐蝕性能和耐熱性能，可以有效的提高焊縫金屬在IOO(TC以上高溫耐燒性，故鉻的含量應(yīng)在24.0-28.0°/。的范圍內(nèi)。N:氮具有強(qiáng)烈的奧氏體化作用，提高焊縫金屬的耐高溫性能。但是如果氮含量超過(guò)了0.25%，將會(huì)析出氮的有害相，不利于焊縫的耐熱裂性能，并且焊接后會(huì)產(chǎn)生氣孔，不利于焊縫的密封性。因此，氮含量在0.1-0.25%的范圍內(nèi)。CU:銅通過(guò)其沉淀效應(yīng)增加材料的硬度和抗拉強(qiáng)度，提高耐蝕性。但是銅含量過(guò)高容易引起焊接熱裂紋。因此，銅的含量應(yīng)嚴(yán)格控制在《0.75%的范圍內(nèi)。Si:硅是一種強(qiáng)鐵素體形成元素，可以提高焊縫的耐高溫性能，但也會(huì)使焊縫金屬的抗熱裂紋性能下降，應(yīng)該控制其含量，其含量應(yīng)在《1.2%的范圍內(nèi)。Mn:錳同樣也是奧氏體成形元素，影響著熔敷金屬的強(qiáng)度和韌性。錳可以限制硫的有害作用，防止在奧氏體焊縫產(chǎn)生熱裂紋。如果在熔敷金屬中錳含量低于1.0%，則熔敷金屬的韌性及抗熱裂紋性能降低。如果錳含量高于3.0%，則焊縫金屬的強(qiáng)度過(guò)大，導(dǎo)致韌性降低。因此，錳含量應(yīng)該在1.0"3.0%的范圍內(nèi)。Ni:鎳具有使脆性斷裂的轉(zhuǎn)變溫度降低的作用，由此而改善了熔敷金屬的韌性。而且鎳的加入有利于提高焊縫金屬的耐高溫性能。然而，過(guò)量加入鎳，容易在焊接金屬中引起熱裂(凝固裂紋)。因此，Ni含量應(yīng)該在7.0-10.0%的范圍內(nèi)。Mo:可以提高焊縫金屬的耐高溫性能，但過(guò)量加入Mo會(huì)使脆性斷裂的轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)移到更高溫度，從而導(dǎo)致熔敷金屬的韌性降低。因此，Mo含量在《0.75%的范圍內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，它使成本降低并且耐氧化、耐硫化、耐腐蝕性能強(qiáng)，具有良好的抗裂性；焊接效率高；電弧吹力大，焊接性能好；焊接中藥皮不易發(fā)紅開(kāi)裂，焊條剩余部分短，節(jié)約焊條，在深窄坡口中脫渣容易，采用通行的焊條生產(chǎn)工藝制造，無(wú)需特殊裝備，成本低廉。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明該焊條是由下述重量份配比的粉原料經(jīng)混合，并加入粉原料總重量25。/。的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃(北京水玻璃廠)，攪拌均勻，壓涂于H0Cr26Ni9(依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)命名)不銹鋼焊芯上而成的不銹鋼焊條大理石43-52份；螢石16-23份；鈦白粉1-3份；石英1-3份；云母1-3份；硅鐵4-6份；鈦鐵3-5份；錳鐵4-6份；鉻鐵8-12份；鈣溶劑(鈣的礦物化合物，成分為50%碳酸鈣和50%氧化鈣，用于改善焊條的壓涂性，是市面上可以購(gòu)買到的)1-3份；碳酸鈉l-3份；氮化鉻鐵8-12份。該焊條所用焊芯是采用H0Cr26Ni9(依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)命名)不銹鋼焊絲。焊絲的化學(xué)成分如下C《0.15，Si《0.35，Mn為1.0-2.5，P《0.03，S《0.015'Ni為8.0-10.0，Cr為25.0-28.0，Mo《0.75，Cu《0.75，稱為H0Cr26Ni9(依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)命名)。該焊芯在熔煉過(guò)程中加入耐高溫氧化、抗腐蝕等合金成分。在此基礎(chǔ)上制造的焊條，與高鉻鎳焊條相比，可提高焊縫抗裂性能，降低成本，并保證焊縫金屬的高溫持久性能，從而延長(zhǎng)還原罐的使用壽命。采用本發(fā)明的焊條焊接鎂業(yè)還原罐，焊接工藝參數(shù)為焊接電流140-200A，焊接電壓為26-35V，得到的焊后熔敷金屬成分范圍如下，見(jiàn)表3。表3焊條焊接熔敷金屬化學(xué)成分范圍<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例l，取大理石43kg、螢石16kg、鈦白粉lkg、石英lkg、云母lkg、硅鐵4kg、鈦鐵5kg、錳鐵6kg、鉻鐵8kg、鈣溶劑lkg、碳酸鈉3kg、氮化鉻鐵8kg的粉料混合均勻，將24.25kg的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機(jī)壓涂于H0Cr26Ni9不銹鋼焊芯上，不銹鋼焊芯的化學(xué)成分為C:0.1，Si:0.25，Mn:2.0，P:0.02，S:0.008，Ni:9.0，Cr:27，Mo:0.1，Cu:0.1，焊條經(jīng)24小時(shí)自然晾干，然后高溫烘干而成。焊條施焊后熔敷金屬化學(xué)成分為C:0.1，Mn:2.11，Si:0.67，S:0.009，P:0.031，Cr:26.63，Ni:7.72，N:0.19，Mo:0.08，Cu:0.13，焊后還原罐的使用周期可達(dá)80天(現(xiàn)有技術(shù)為40天)。實(shí)施例2，取大理石52kg、螢石23kg、鈦白粉3kg、石英3kg、云母3kg、硅鐵6kg、鈦鐵3kg、錳鐵4kg、鉻鐵12kg、鈣溶劑3kg、碳酸鈉lkg、氮化鉻鐵12kg的粉料混合均勻，將31.25kg的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機(jī)壓涂于H0Cr26Ni9不銹鋼焊芯上，不銹鋼焊芯的化學(xué)成分為C:0.1，Si:0.25，Mn:2.0，P:0.02，S:0.008，Ni:9,0，Cr:27，Mo:0.1，Cu:0.1，焊條經(jīng)24小時(shí)自然晾干，然后高溫烘干而成。焊條施焊后熔敷金屬化學(xué)成分為C:0.1，Mn:2.05，Si:0.7，S:0.009，P:0.031，Cr:26.9，Ni:7.72，N:0.21，Mo:0.08，Cu:0.13，焊后還原罐的使用周期可達(dá)82天(現(xiàn)有技術(shù)為40天)。實(shí)施例3，取大理石50kg、螢石22kg、鈦白粉2kg、石英3kg、云母3kg、硅鐵5kg、鈦鐵3kg、錳鐵4kg、鉻鐵llkg、鈣溶劑2kg、碳酸鈉lkg、氮化鉻鐵10kg的粉料混合均勻，將29kg的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機(jī)壓涂于H0Cr26Ni9不銹鋼焊芯上，不銹鋼焊芯的化學(xué)成分為C:0.1，Si:0.25，Mn:2.0，P:0.02，S:0.008，Ni:9.0，Cr:27，Mo:0.1，Cu:0.1，焊條經(jīng)24小時(shí)自然晾干，然后高溫烘干而成。焊條施焊后熔敷金屬化學(xué)成分為C:0.1，Mn:2.05，Si:0.67，S:0.009，P:0.031，Cr:26.88，Ni:7.72，N:0.2，Mo:0.08，Cu:0.13，焊后還原罐的使用周期可達(dá)80天(現(xiàn)有技術(shù)為40天)。實(shí)施例4，取大理石51kg、螢石23kg、鈦白粉lkg、石英2kg、云母2kg、硅鐵6kg、鈦鐵4kg、錳鐵5kg、鉻鐵12kg、鈣溶劑2kg、碳酸鈉2kg、氮化鉻鐵llkg的粉料混合均勻，將30.25kg的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機(jī)壓涂于H0Cr26Ni9不銹鋼焊芯上，不銹鋼焊芯的化學(xué)成分為C:0.1，Si:0.25，Mn:2.0，P:0.02，S:0.008，Ni:9.0，Cr:27，Mo:0.1，Cu:0.1，焊條經(jīng)24小時(shí)自然晾干，然后高溫烘干而成。焊條施焊后熔敷金屬化學(xué)成分為C:0.1，Mn:2.11，Sh0.68，S:0.009，P:0.031，Cr:27，Ni:7.72，N:0.2，Mo:0.08，Cu:0.13，焊后還原罐的使用周期可達(dá)81天(現(xiàn)有技術(shù)為40天)。實(shí)施例5，取大理石52kg、螢石23kg、鈦白粉3kg、石英3kg、云母3kg、硅鐵6kg、鈦鐵3kg、錳鐵4kg、鉻鐵12kg、鈣溶劑3kg、碳酸鈉lkg、氮化鉻鐵12kg的粉料混合均勻，將31.25kg的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃加入干粉中混合均勻，用油壓機(jī)壓涂于H0Cr26Ni9不銹鋼焊芯上，不銹鋼焊芯的化學(xué)成分為C:0.1，Si:0.25，Mn:2.0，P:0.02，S:0.008，Ni:9.0，Cr:27，Mo:0.1，Cu:0.1，焊條經(jīng)24小時(shí)自然晾干，然后高溫烘干而成。焊條施焊后熔敷金屬化學(xué)成分為C:0.1，Mn:2.05，Si:0.69，S:0.009，P:0.031，Cr:27，Ni:7.72，N:0.21，Mo:0.08，Cu:0.13，焊后還原罐的使用周期可達(dá)85天(現(xiàn)有技術(shù)為40天)。權(quán)利要求1、一種鎂業(yè)還原罐專用不銹鋼焊條，其特征在于它是由下述粉原料混合并加入粉原料總重量25％的2.8M、48℃Be鉀鈉水玻璃，攪拌均勻，壓涂于不銹鋼焊芯上而成的不銹鋼焊條所述的粉原料重量份配比大理石43-52份；螢石16-23份；鈦白粉1-3份；石英1-3份；云母1-3份；硅鐵4-6份；鈦鐵3-5份；錳鐵4-6份；鉻鐵8-12份；鈣溶劑1-3份；純堿1-3份；氮化鉻鐵8-12份；所述不銹鋼焊條的焊芯化學(xué)成分質(zhì)量百分比如下C≤0.15，Si≤0.35，Mn1.0-2.5，P≤0.03，S≤0.015，Ni8.0-10.0，Cr25.0-28.0，Mo≤0.75，Cu≤0.75，其余為Fe。全文摘要鎂業(yè)還原罐專用不銹鋼焊條屬于焊接材料領(lǐng)域。本發(fā)明焊條是由下述粉原料混合并加入粉原料總重量25％的2.8M、48°Be鉀鈉水玻璃，攪拌均勻，壓涂于不銹鋼焊芯上而成粉原料重量份配比大理石43-52份；螢石16-23份；鈦白粉1-3份；石英1-3份；云母1-3份；硅鐵4-6份；鈦鐵3-5份；錳鐵4-6份；鉻鐵8-12份；鈣溶劑1-3份；純堿1-3份；氮化鉻鐵8-12份；焊芯化學(xué)成分質(zhì)量百分比如下C≤0.15，Si≤0.35，Mn1.0-2.5，P≤0.03，S≤0.015，Ni8.0-10.0，Cr25.0-28.0，Mo≤0.75，Cu≤0.75，其余為Fe。本發(fā)明焊條耐氧化、耐硫化、耐腐蝕性能強(qiáng)，具有良好的抗裂性；焊接效率高；電弧吹力大，焊接性能好；焊接中藥皮不易發(fā)紅開(kāi)裂，焊條剩余部分短，在深窄坡口中脫渣容易，無(wú)需特殊裝備，成本低廉。文檔編號(hào)B23K35/36GK101362260SQ200810223090公開(kāi)日2009年2月11日申請(qǐng)日期2008年9月27日優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日發(fā)明者徐維英,王衛(wèi)東,王士山,境邊,波陳申請(qǐng)人:北京金威焊材有限公司