一種x100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑的製作方法
2023-09-15 19:35:45 1
專利名稱：一種x100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於材料加工技術領域，本發明涉及一種焊劑材料，特別涉及ー種XlOO級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，本發明還涉及該焊劑材料的製備方法。
背景技術：
管線建設的發展趨勢是向長距離、高壓力、大口徑發展，使其強度要求越來越高；另外，由於從油氣產地到消費地往往長達數千公裡，沿途地質條件複雜、氣候多變，對管線鋼韌性也提出越來越高的要求。目前X80級鋼板和配套焊絲已經開始在「西氣東輸」ニ線工程中使用，並取得了良好的效果。而更高強度級別的管線鋼XlOO也已經取得了階段性成果，2006年7月，鞍鋼成功研製開發XlOO管線鋼寬厚板；2007年8月，武鋼開發成功XlOO板卷；另外，南鋼、舞鋼等也在高鋼級管線鋼的研發方面取得了很大進展，並相繼研發成功XlOO管線鋼。但沒有與之相匹配的埋弧焊用焊接材料的研究，必須研究XlOO埋弧焊用焊接 材料，以保證焊縫具有高強度、高韌性及焊接所要求的良好エ藝性，尤其是高的低溫衝擊韌性。
發明內容
本發明的目的是提供ー種XlOO級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，為高級別管線鋼提供焊接材料，提高焊縫低溫衝擊韌性。本發明所採用的技術方案是，ー種XlOO級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊齊U，按重量百分比由以下組分組成23% 26%的CaF2,13% 19%的MgO，4% 8%的CaO，28% 33% 的 Al2O3, 2. 5% 5% 的 Μη0，1% 3% 的 SiFe，l% 2. 5% 的 ZrO2，餘量為SiO2,以上各組份的質量百分比總和為100%。本發明的特點還在幹，SiO2含量不高於各組份質量總和的15%。本發明的有益效果是，與H03MnNi3MoTiB焊絲匹配使用，進行平板對接Y型坡ロ雙絲雙面焊接，焊接エ藝性能優異，且所得熔敷金屬強度高，低溫衝擊韌性好，焊縫強度和韌性完全能與高強度管線鋼的母材匹配。
圖I是使用本發明實施例I製備出的焊劑進行焊接的焊縫的金相組織照片；圖2是使用本發明實施例2製備出的焊劑進行焊接的焊縫的金相組織照片；圖3是使用本發明實施例3製備出的焊劑進行焊接的焊縫的金相組織照片。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。本發明提供ー種XlOO級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，按重量百分比由以下組分組成23% 26%的CaF2,13% 19%的Mg0，4% 8%的CaO，28% 33%的Al2O3, 2. 5% 5%的Μη0，1% 3%的SiFe，l% 2. 5%，餘量為SiO2,以上各組份的質量百分比總和為100%。其中SiO2通過各礦石粉攜帶加入，且其加入量不高於各組份質量總和的15%。本發明的焊劑製備方法，按照以下步驟實施按照重量百分比用天平分別稱取23% 26%的CaF2,13% 19%的Mg0，4% 8% 的 CaO，28% 33% 的 Al2O3, 2. 5% 5% 的 MnO，I % 3% 的 SiFe，1% 2. 5%，餘量為SiO2,以上各組份的質量百分比總和為100%。將稱取好的各組份置於同一容器中進行混合，混合均勻後，按全部組分質量的18% 20%加入鉀鈉水玻璃作為粘結劑，鉀鈉水玻璃的鉀鈉比為2. 6 1，進行溼攪拌均勻成為半固態，然後在容器盆中來回搓動成粒，並通過10目的篩子，之後在室溫通風條件下放置4 6小時進行晾乾，然後放入烘乾爐中以200°C的溫度進行烘乾，烘乾後放入燒結爐中加熱到700°C 900°C進行燒結，燒結時間不小於2小時，然後通過10 50目的篩子過篩，便製成焊劑。實施例I按照重量百分比用天平分別稱取23 %的CaF2,13 %的MgO，7 %的CaO，33 %的Al203，5%的Mn0，3%的SiFe, 1% W ZrO2，餘量為SiO2,以上各組份的質量百分比總和為100%。將稱取好的各組份置於同一容器中進行混合，混合均勻後，按全部組分質量的18% 20%加入鉀鈉水玻璃作為粘結劑，鉀鈉水玻璃的鉀鈉比為2. 6 1，進行溼攪拌均勻成為半固態，然後在容器盆中來回搓動成粒，並通過10目的篩子，之後在室溫通風條件下放置4 6小時進行晾乾，然後放入烘乾爐中以200°C的溫度進行烘乾，烘乾後放入燒結爐中加熱到700°C 900°C進行燒結，燒結時間不小於2小時，然後通過10 50目的篩子過篩，便製成焊劑。本實施例焊劑材料與H03MnNi3MoTiB焊絲匹配，焊接15. 3mm的XlOO級管線鋼，採用美國林肯焊機，雙絲、雙面焊接，正面焊完後反面清理焊接，Y型坡ロ，內坡ロ 60±3° ;外坡ロ 90±3°，其中前絲Φ4. 0，後絲Φ3. 2，焊速1.8m/min，所得焊縫組織參見圖1，具體焊
接エ藝參數如下表所示
權利要求
1.ー種XlOO級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，其特徵在於，按重量百分比由以下組分組成23% 26%的CaF2,13% 19%的MgO，4% 8%的Ca0，28% 33%的Al2O3, 2. 5% 5%的Μη0，1% 3%的SiFe，l% 2. 5%，餘量為SiO2,以上各組份的質量百分比總和為100%。
2.根據權利要求I所述的焊劑，其特徵在幹，SiO2含量不高於各組份質量總和的15%。
全文摘要
本發明公開了一種X100級管線鋼高焊速埋弧焊用高韌性燒結焊劑，由以下組分組成23％～26％的CaF2，13％～19％的MgO，4％～8％的CaO，28％～33％的Al2O3，2.5％～5％的MnO，1％～3％的SiFe，1％～2.5％，餘量為SiO2，以上各組份的質量百分比總和為100％。採用燒結法製得的焊劑材料與相匹配的焊絲在大線能量和高焊速(1.8m/min)下使用時，焊接工藝性能優異，焊接接頭具有高的低溫衝擊韌性，較好的焊縫強度及較好的脫S、P能力及過渡合金的作用等性能，焊縫強度及韌性較高，完全能與高等級管線鋼的基材匹配，適用於ReL≥630MPa及以上強度級別管線鋼的焊接。
文檔編號B23K35/362GK102672369SQ20121010662
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月12日 優先權日2012年4月12日
發明者張敏, 陳飛綢 申請人:西安理工大學