[其他]高溫燒結超低氫高堿度燒結焊劑

在審

• 申請號: 101986000002751
• 申請日: 1986-04-21
• 公開（公告）號: CN86102751B
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發明（設計）人: 呂生;陳茂林;梁東圖;孫永令;尹愛媚;趙玉華
• 申請（專利權）人: 自貢中國電焊條廠;冶金工業部鋼鐵研究總院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明系超低氫高堿度燒結焊劑。主要適用于低合金高強度鋼的焊接，特別是厚壁容器用鋼的焊接。其主要特征是在焊劑的生產工藝上采用６５０～９００℃高溫燒結成型，大大提高焊劑的顆粒強度和致密性，使焊劑具有極低的含水量及低的吸潮性，為焊縫金屬獲得極低的氫、氧含量奠定了基礎；在焊劑成分上，在采用高堿度的ＭｇＯ－ＣａＯ－Ａｌ₂Ｏ₃－ＣａＦ₂渣系的同時，通過加入一定量的Ｎａ₂ＡｌＦ₆等可進一步降低焊縫金屬的擴散氫含量，達到超低氫效果。

本發明屬于焊接材料。主要適用于低合金高強度鋼埋弧焊或窄間隙埋弧焊，特別適用于厚壁壓力容器的焊接。

隨著近代工業技術的發展，對容器制造技術和工藝的要求越來越高，不僅要求焊縫金屬有較好的強度匹配，對韌性的要求更高。厚壁容器的窄間隙埋弧焊要求焊劑具有良好的脫渣性能和極優良的抗裂性能。

目前國內外大多數市售的焊劑均滿足不了上述要求。日本昭5395145和昭5395144所述的焊劑，雖然具有超低氫和高堿度的特性。但用它們施焊時，焊縫金屬具有增硅回磷等特點。因此，上述焊劑若用于對回火脆性特別敏感的Cr-Mo鋼時，焊縫金屬往往滿足不了對回火脆性的技術要求。

本發明的目的在于提供一種新的高堿度燒結焊劑，使之采用該焊劑施焊時，所得焊縫金屬不但氫、氧含量非常低，而且焊縫金屬不增硅，不回磷，既有高的強度和良好的韌性，又有抗氫脆、回火脆性等能力。特別適用于厚壁窄間隙埋弧焊焊接。

根據上述目的，本發明采用了高堿度的MgO-CaO-Al₂O₃-CaF₂渣系;同時采用了在650～900℃高溫下燒結成型。在此溫度下，既使CaCO₃不能分解，又要保證MgO不能碳酸化，從而使焊劑具有較高的堿度，同時又能在焊接過程中產生足夠的CO₂氣體，使焊縫金屬擴散氫能降低到≤2.0毫升/100克（ⅡW水銀法測氫）。

本發明的具體化學成分配比（重量%）如下：20～24%CaCO₃，22～28%MgO，16～20%Al₂O₃，15～20%CaF₂，10～15%SiO₂，0.5～2%Li₂O，0.5～5%K₂O，0.5～5%Na₂O，0.5～4%Na₃AlF₆。

本發明的生產工藝如下：配料-按化學成分配比進行配備原料;過篩-干粉需通過30目過篩，以去除粉料中的雜物;干粉調濕-干粉混合后，用水玻璃作粘結劑調濕均勻;造粒-在荸薺式或直筒式造粒機內進行造粒;低溫烘焙-在低溫下烘焙，直至焊劑表面干燥;高溫燒結-在650～900℃高溫下燒結成型。

采用本發明與相應的焊絲相匹配，焊接低合金高強度鋼時，其焊縫金屬具有與母材相當的強度和極優良的韌性，焊縫金屬的氫含量可降到≤3.0毫升/100克（ⅡW水銀法測氫），氧含量可降至≤250～270PPm。該焊劑堿度高，氧化性弱，解決了焊縫金屬不增硅，不回磷的問題。這是至今現有技術中的同類焊劑所不及的。為此，該焊劑能保證焊縫金屬具有良好的綜合性能，特別是具有良好的抗氫脆、抗回火脆性和抗長期時效熱處理引起脆化的能力。該焊劑的堿度可達2.3～2.7。

本發明的焊接工藝性能良好，在厚壁窄間隙埋弧焊時，具有深坡口脫渣容易，渣的流動性適宜，焊縫呈凹形等優點。

實施例

根據本發明高堿度燒結焊劑的化學成分范圍，配制了三組焊劑，即A、B、C三組，其具體化學成分如表1所示。采用A、B、C三組焊劑與相應的焊絲相匹配，焊接板厚為95mm的21/4Cr-1Mo、Mn-Mo-Ni和3.5Ni鋼，焊絲的化學成分如表2中的A、B、C所示。焊后測量了焊縫金屬的化學成分和機械性能，其結果分別列入表3和表4。為了比較，在表1、表2、表3和表4中分別列入了日本昭5395145和昭5395144相應的焊劑化學成分、焊絲化學成分、焊縫金屬化學成分和機械性能。