一種t/p92鋼焊條的製作方法

2023-04-25 01:05:11 2

專利名稱：：一種t/p92鋼焊條的製作方法
技術領域：
：本發明屬於焊接材料類，特別涉及一種T/P92鋼焊條。
背景技術：
：SA-335P92(SA-213T92)鋼是在SA-335P91(SA-213T91)鋼的基礎上，適當降低了Mo元素的含量，同時加入了一定量的鎢以將材料的鉬當量(Mo+0.5W)從P91鋼的1%提高到約1.5%，該鋼還加入了微量的B。經上述合金化後，與9%&系列的其他常用耐熱鋼相比，其耐高溫腐蝕和抗氧化性能相似，但高溫強度和蠕變性能大大提高，60(TC、105h下的高溫蠕變斷裂強度約140MPa，比第二代的T/P91鋼高約25%30%。P92鋼主要用於1000兆瓦超超臨界鍋爐的主蒸汽管道，T92鋼是製造1000兆瓦超超臨界鍋爐過熱器、再熱器的首選鋼種，隨著我國火電事業的不斷發展，百萬機組的建設將越來越多，T/P92鋼將日益得到廣泛應用，目前，我國T/P92鋼及相應的焊接材料全部依賴進口，價格昂貴，研究開發各項指標均達到國外進口焊條水平的焊接材料以替代進口產品，可以降低安裝成本，為國家節約大量外匯，具有重要的現實意義和經濟意義專利200710179495.9提到了一種P92鋼焊接用超低氫鹼性焊條，其釆用焊芯為普通焊條用鋼芯H08Mn2SiA或高鉻鉬鋼，雖然其力學性能滿足要求，但焊芯中較高的S、P雜質元素含量，會使焊縫中S、P元素含量增高，影響焊縫抗裂性能。
發明內容本發明的目的是提供一種用於T/P92鋼焊條，使其各項指標達到國外標準要求。本發明採取的技術方案是T/P92鋼焊條的焊芯材料選用H08MnMoTiB，T/P92鋼焊條其藥皮組分及重量百分比為3040%大理石粉，1520%MgF2，25%石英，25%雲母，26%鈦白粉，12%稀土矽鐵，Na2C03、K2C03兩種之和為0.62%，2035%鐵合金和金屬元素。藥皮用鐵合金為Mo-Fe、Nb-Fe、V-Fe、V-N,W-Fe、藥皮用金屬為Cr、Ni、Mn。所用鵒鐵為300目鎢鐵粉。本發明可用普通的焊條製造工藝，即將上述組分的藥皮，用高濃度、低模數的鉀鈉混合水玻璃作粘結劑通過機器壓塗在採用的焊芯上製成。本發明T/P92鋼焊條採用H08MnMoTiB做焊芯材料，其典型的化學成分為0.05%C、0.14%Si、1.45%Mn、0.008%P、0.002%S、0.03%Cu、0.04%Ti、0.005%B、0.39%Mo，焊芯中S、P雜質元素含量很低，可以降低焊縫中的S、P含量，焊芯中的其它合金元素都為P92中包含的元素，在焊接冶金過程中還可以過渡到焊縫中，從而一定程度上降低藥皮中3鐵合金及純金屬的含量。為降低焊縫中的雜質含量，本發明藥皮中熔點較低的合金元素儘量採用純金屬，其中金屬Cr、金屬Mn、金屬Ni以純金屬形式加入，對於熔點較高的其它合金元素以鐵合金形式加入，包括鉬鐵、釩鐵、鈮鐵、鎢鐵、釩氮合金，其中由於鎢鐵熔點高達270(TC3000'C，焊接電弧溫度下不易熔化，難以完成過渡，為使鎢能夠過渡到焊縫金屬中，提高了鎢鐵目數，試驗證明，當所採用鎢鐵大於300目時，鎢元素可以過渡到焊縫中。本發明採用CaC03-MgF2-Si02組成的鹼性低氫型渣系，用MgF2代替常用的CaF2，由於MgF2具有比CaF2更低的電離電壓，焊接過程中可以使電弧更加穩定，另外加入MgF2，使焊縫的脫渣性也得到提高。藥皮其他組分的作用如下鈦鐵是主要的脫氧劑，改善焊條工藝性能。稀土矽鐵脫氧、向焊縫過度矽，稀土元素還能夠淨化焊縫，降低S、P含量。大理石造渣，改善電弧吹力及熔渣粘度。石英造渣，增加塗料的粘性和塑性，細化熔滴。雲母造渣、穩弧，調整熔渣物理性能改善焊條壓塗性，提高外觀質量。Na2C03:增加塗料滑性，K2C03:穩弧。本發明特點優點以下給出採用H08MnMoTiB焊芯與給出藥皮配方製作的T/P92鋼焊條與國外同類焊條理化性能試驗數據的對比情況。表l熔敷金屬化學成分與進口焊條典型焊縫成分對比名稱CMnSiSPCrMTS616(德國)0.110.600.20<0.01<0.028.8本申請0.09MU10.60.80.18~0.22《0.01《0.028.5~9.2名稱NiMoNbwVNMTS616(德國)0.70.50.051.60.20.05本申請0.5~0.70.4~0.60.030.051.5~1.80.18-0.230.04~0.05二、焊縫組織焯後經76(TC、2小時熱處理，焊縫為完全的回火板條馬氏體組織，如圖l，具有與4國外焊條熔敷金屬相同的組織特徵，用熱膨脹法測定焊縫金屬的Ad點為79(TC。三、熔敷金屬的力學性能按照GB/T4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗》對焊後熱處理後熔敷金屬進行硬度測定，見表2，可見焊縫硬度值與國外同類焊條焊縫硬度值相當。表2本發明焊條熔敷金屬的硬度值tableseeoriginaldocumentpage5本發明熔敷金屬的力學性能試驗依據GB2649-89《焊接接頭機械性能試驗取樣方法》進行取樣，依據GB2652-89《焊縫及熔敷金屬拉伸試驗方法》對熔敷金屬進行常溫拉伸試驗，結果數據見表3，表3同時列出EN1597-1標準規定的最低值，可見本發明焊條力學性能已達到國際同類焊條水平。表3本發明焊條與國外同類焊條的力學性能對比tableseeoriginaldocumentpage5四、擴散氫含量的測定用水銀法對焊條的熔敷金屬擴散氫含量測定見表4，可見本發明焊條熔敷金屬的擴散氫含量符合IS03690-1977/1983超低氫鹼性焊條標準規定的擴散氫含量《5mL/100g的要求。表4熔敷金屬擴散氫含量tableseeoriginaldocumentpage5五、本發明焊條與進口悍條成本核算對比以實施例2為例，經測算本發明焊條的藥皮重量係數Kb=0.62，則一噸焊條中焊芯所佔為1000X0.62/(1+0.62)=383KgH08MnMoTiB成本10000元/噸則每噸焊條所需焊芯成本10000X0.383=3830元一噸焊條藥粉所佔比例為1000X1/(1+0.62)=617Kg根據實施例2配方按照單價計算每噸乾粉的成本為370X0.26+190X10+12X15+4X350+6X208+4X2+4X3.4+70X14+10X10+4X240+50X9.8+25X0.3+30X0.45+170X100+6X277+12X302+43X170=36993元/口屯則每噸焊條藥粉所佔成本為36993X0.617=22825元每噸焊條用水玻璃成本617X42MX2-518元則每噸焊條成本為3830+22825+518=27173元/卩屯國外進口同類焊條200000/噸則在不考慮人工費用的情況下可降低成本1-27173/200000=86.5%圖1為焊後經76(TC、2小時熱處理，焊縫為完全的回火板條馬氏體組織圖(200X)具體實施例方式以下結合本發明給出的實施例，具體闡述本發明本發明T/P92鋼焊條可用普通的焊條製造工藝，即將上述組分的藥皮，用高濃度、低模數的鉀鈉混合水玻璃作粘結劑通過機器壓塗在採用的焊芯上製成。本發明採用H08MnMoTiB做焊芯材料，它是現有標準的焊芯，其典型的化學成分為0.05%C、0.14%Si、1.45%Mn、0.008o/oP、0.002%S、0.03%Cu、0.04%Ti、0.005%B、0.39%Mo，焊芯中S、P雜質元素含量很低，可以降低焊縫中的S、P含量，焊芯中的其它合金元素都為P92中包含的元素，在焊接冶金過程中還可以過渡到焊縫中，從而一定程度上降低藥皮中鐵合金及純金屬的含量。藥皮的化學成分的重量百分比為3040%大理石粉，2030%MgF2,25%石英，25%雲母，26%鈦白粉，13%稀土矽鐵，Na2C03、1(20)3兩種之和為12%，2035°/。鐵合金和金屬元素。藥皮用鐵合金為Mo-Fe、Nb-Fe、V-Fe、V-N，W-Fe、藥皮用金屬為Cr、Ni、Mn。所用鎢鐵為300目鎢鐵粉。為降低焊縫中的雜質含量，本發明藥皮中熔點較低的合金元素儘量採用純金屬，其中金屬Cr、金屬Mn、金屬Ni以純金屬形式加入，對於熔點較高的其它合金元素以鐵合金形式加入，包括鉬鐵、釩鐵、鈮鐵、鎢鐵、釩氮合金，其中由於鎢鐵熔點高達270(TC3000'C，焊接電弧溫度下不易熔化，難以完成過渡，為使鎢能夠過渡到焊縫金屬中，提高了鎢6鐵目數，試驗證明，當所採用鎢鐵大於300目時，以下是各藥皮的製作成分比例的例子實施例l(以重量百分比計)大理石34公斤金屬錳1.4公斤釩鐵0.7公斤K2C03:0.6公斤稀土矽鐵l公斤鈦白粉:雲母鉬鐵鴇鐵公斤2公斤0.5公斤4公斤。鎢元素可以過渡到焊縫中,氟化鎂20公斤鈮鐵0.3公斤0.5公斤鈦鐵8公斤釩氮0.4公斤石英2公斤金屬鉻18公斤金屬鎳1.6公斤即將上述組分的藥皮，用高濃度、低模數的鉀鈉混合水玻璃作粘結劑通過機器壓塗在採用的H08MnMoTiB焊芯上製成。實施例2(以重量百分比計)大理石37公斤金屬錳1.2公斤釩鐵0.6公斤K2C03:0.4公斤稀土矽鐵1公斤鈦白粉5公斤雲母3公斤鉬鐵鉤鐵0.6公斤4.3公斤。氟化鎂19公斤鈮鐵0.4公斤Na2C03:0.4公斤鈦鐵7公斤釩氮0.4公斤石英2.5公斤金屬鉻17公斤金屬鎳1.2公斤即將上述組分的藥皮，用高濃度、低模數的鉀鈉混合水玻璃作粘結劑通過機器壓塗在採用的H08MnMoTiB焊芯上製成。實施例3(以重量百分比計)大理石36公斤金屬錳1.0公斤釩鐵0.7公斤K2C03:0.5公斤稀土矽鐵1公斤鈦白粉3公斤雲母3公斤氟化鎂18公斤鈮鐵0.5公斤Na2C03:0.5公斤鈦鐵7公斤釩氮0.5公斤石英3公斤金屬鉻19公斤鉬鐵0.6公斤金屬鎳1.2公斤鎢鐵4.5公斤即將上述組分的藥皮，用高濃度、低模數的鉀鈉混合水玻璃作粘結劑通過機器壓塗在採用的H08MnMoTiB焊芯上製成。以上各實施例中，所用粘結劑均為鉀鈉混合水玻璃(3:1)，其模數為3.23.4，濃度為42Be，加入量控制在42%。權利要求1、一種一種T/P92鋼焊條，由焊芯和藥皮組成，其特徵在於所用焊芯為H08MnMoTiB。2、根據權利要求1所述的一種T/P92鋼焊條，其特徵在於藥皮的化學成分的重量百分比為3040%大理石粉，2030%MgF2，25%石英，25%雲母，26%鈦白粉，13%稀土矽鐵，Na2C03、1:03兩種之和為12%，2035%鐵合金和金屬元素。3、根據權利要求2所述的一種T/P92鋼焊條，其特徵在於藥皮用鐵合金為Mo-Fe、Nb-Fe、V-Fe、V-N，W-Fe、藥皮用金屬為Cr、Ni、Mn。4、根據權利要求3所述的一種T/P92鋼焊條，其特徵在於所用鎢鐵為300目鎢鐵粉。全文摘要本發明為一種T/P92鋼焊條，主要適用於電力建設中T/P92鋼的焊接，本發明焊條焊芯材料採用H08MnMoTiB，藥皮採用CaO-MgF2-SiO2渣系，採用本發明焊條施焊，焊接飛濺少、煙塵量低、脫渣率100％、焊縫成形美觀，可適用於全位置焊接，經試驗，焊縫性能也達到國外進口同類焊條水平，且與國外焊條相比，在不計人工成本的情況下，可節約成本86.5％。文檔編號B23K35/22GK101664859SQ200810151248公開日2010年3月10日申請日期2008年9月5日優先權日2008年9月5日發明者孫忠波,田旭海,閆青亮,齊向前申請人:天津誠信達金屬檢測技術有限公司