低氫涂層焊條制造技術

本發明專利技術提供一種低氫涂層焊條。[問題]為了提供焊條耐燃性和可涂布性優異并且能夠賦予焊接金屬優異耐缺陷性的低氫涂層焊條。[解決問題的手段]一種低氫涂層焊條，其包含芯線和覆蓋材料，其中相對于低氫涂層焊條的總質量，芯線和覆蓋材料之一或二者含有各自預定量的C、Si、Mn、Cr、Mo和Fe作為合金組分，相對于低氫涂層焊條的總質量，覆蓋材料含有各自預定量的碳酸Ca、金屬氟化物和SiO2作為熔劑組分，覆蓋材料基本上不含除了碳酸Ca以外的碳酸鹽，并且低氫涂層焊條滿足下列要求之一或二者：當將低氫涂層焊條的直徑定義為涂層直徑并且將芯線的直徑定義為芯線直徑時，涂層直徑與芯線直徑的比值為1.50至1.80，并且覆蓋材料具有0.200至0.260g/cm3的密度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及低氫涂層焊條。
技術介紹
通常，低氫涂層焊條用于焊接主要應用于熱力發電鍋爐中的管裝置的高Cr鐵氧體耐熱鋼。例如，專利文獻1公開了通過下列方式得到的涂層焊條：用含有金屬碳酸鹽：30至60重量％、金屬氟化物：10至30重量％以及除了上方那些以外的電弧穩定劑、熔渣形成劑和粘合劑的覆蓋材料涂布鋼芯線的外周，以使涂層占焊條的總重量的22至40重量％。這種涂層焊條是用于9Cr鋼的焊接的低氫涂層焊條，其中相對于焊條的總重量，覆蓋材料含有Mg2Si：0.1至10重量％，并且覆蓋材料和鋼芯線二者或之一含有C：0.01至0.10重量％、Si：0.4至2.2重量％、Mn：1.0至1.9重量％、Cr：5.9至9.8重量％、Mo：0.3至1.2重量％、N：0.04至0.09重量％、以及選自由下列各項組成的組的一種元素或兩種以上元素：Ni：0.2至1.0重量％、V：0.1至0.4重量％、Nb：0.02至0.1重量％、和W：1.1至2.1重量％。在專利文獻1中描述的用于9Cr鋼的焊接的低氫涂層焊條中，將覆蓋材料相對于涂層焊條的總重量的重量％(覆蓋率)設定為22至40重量％的范圍，并且將30至60重量％的碳酸Ca、碳酸Ba、碳酸Mg等作為金屬碳酸鹽加入至覆蓋材料，由此確保良好的焊接可加工性?，F有技術文獻專利文獻[專利文獻1]JP-A-5-42390
技術實現思路
本專利技術要解決的問題然而，常規技術具有以下問題。在專利文獻1中描述的涂層焊條中，當將Cr結合至芯線中時，涂層隨著焊接期間芯線中的焦耳熱生成而分解，并且發生被稱為“焊條燃燒”的現象。在這種情況下，不形成健全的保護管，并且由于例如電弧穩定性的降低和濺灑(spatter)的增加，焊接可加工性明顯降低。作為結果，不能得到所需的焊接金屬。此外，常規技術從未表明發現在本專利技術中用于高Cr鐵氧體耐熱鋼的低氫涂層焊條中的對焊條燃燒的耐性顯著提高，即焊條耐燃性是通過優化覆蓋材料的設計而提高的。此外，對于涂層焊條來說還需要具有優異的可涂布性而幾乎沒有表面不均勻以及良好的外觀，并且需要在焊接金屬中不產生缺陷。已經通過考慮這些情況做出了本專利技術。本專利技術的目的是提供焊條耐燃性和可涂布性優異并且能夠賦予焊接金屬優異耐缺陷性的低氫涂層焊條。解決問題的手段本專利技術的專利技術人已經對多種焊條進行了實驗和研究，從而實現了上述目的，即開發了用于高Cr鐵氧體耐熱鋼的低氫涂層焊條，其與之前相比更不大可能導致焊條燃燒。具體地，已經進行了實驗和研究以研究對涂層焊條的要求與焊條燃燒出現或不出現之間的關系。作為結果，已經發現以下事實。1.通過適當地確定作為當將焊條的直徑定義為涂層直徑并且將芯線的直徑定義為芯線直徑時的比值的(涂層直徑)/(芯線直徑)來提高焊條耐燃性。2.通過適當地確定覆蓋材料的密度來提高焊條耐燃性。3.通過適當地確定熔劑中碳酸鹽的種類來提高焊條耐燃性。對于1來說，通過增加或降低(涂層直徑)/(芯線直徑)的值來檢查焊條燃燒的出現或不出現。對于2來說，通過改變覆蓋材料的密度來檢查焊條燃燒的出現或不出現。對于3來說，通過改變作為熔劑的主要構成組分的碳酸鹽的種類來檢查焊條燃燒的出現或不出現。已經基于檢查結果完成了本專利技術。根據本專利技術的低氫涂層焊條(在下文中，有時被稱為“涂層焊條”或簡稱為“焊條”)是包含芯線和覆蓋材料的低氫涂層焊條，其中相對于低氫涂層焊條的總質量，芯線和覆蓋材料之一或二者含有C：0.01至0.15質量％、Si：0.5至1.5質量％、Mn：0.4至2.0質量％、Cr：3.0至9.0質量％、Mo：0.01至1.50質量％、和Fe：55至70質量％作為合金組分，相對于低氫涂層焊條的總質量，覆蓋材料含有碳酸Ca：以CO2計1至6質量％、金屬氟化物：以F計1至4質量％、和SiO2：5至15質量％作為熔劑組分，覆蓋材料基本上不含除了碳酸Ca以外的碳酸鹽，并且低氫涂層焊條滿足下列要求之一或二者：當將低氫涂層焊條的直徑定義為涂層直徑并且將芯線的直徑定義為芯線直徑時，涂層直徑與芯線直徑的比值(在本說明書中，也被稱為“(涂層直徑)/(芯線直徑)”)為1.50至1.80，并且覆蓋材料具有0.200至0.260g/cm3的密度。根據這種配置，低氫涂層焊條含有各自預定量的C、Si、Mn、Cr、Mo、和Fe，由此提高了焊接金屬的強度、蠕變強度、韌性、耐腐蝕性和耐缺陷性，并且此外，提高了覆蓋材料的絕緣性。在低氫涂層焊條中，規定了以CO2計的碳酸Ca含量、以F計的金屬氟化物含量、和SiO2含量，由此提高了凝固熔渣的焊接可加工性和可分離性(detachability)并且焊接金屬的珠狀外觀變好。此外，抑制了濺灑產生。在低氫涂層焊條中，覆蓋材料基本上不含除了碳酸Ca以外的碳酸鹽，由此提高了焊條耐燃性。低氫涂層焊條滿足對(涂層直徑)/(芯線直徑)的要求和對覆蓋材料的密度的要求之一或二者，由此提高了焊條耐燃性和可涂布性并且不僅提高了焊接金屬的耐缺陷性而且還得到了良好的珠狀外觀。此外，抑制了濺灑產生。在根據本專利技術的低氫涂層焊條中，優選的是，相對于低氫涂層焊條的總質量，Cr含量為5.0至9.0質量％，并且相對于低氫涂層焊條的總質量，芯線和覆蓋材料之一或二者還含有Ni：1.0質量％以下、Ti：0.5質量％以下、V：0.5質量％以下、和Nb：0.5質量％以下作為合金組分。根據這種配置，在低氫涂層焊條中，Cr含量為5.0至9.0質量％，由此進一步提高了耐腐蝕性。此外，低氫涂層焊條含有各自預定量的Ni、Ti、V、和Nb，由此提高了焊接金屬的蠕變強度和韌性。在低氫涂層焊條中，相對于低氫涂層焊條的總質量，芯線和覆蓋材料之一或二者優選還含有N：0.10質量％以下作為合金組分。根據這種配置，低氫涂層焊條含有預定量的N，由此提高了焊接金屬的蠕變強度、韌性和耐吹孔性(blowholeresistance)。在低氫涂層焊條中，相對于低氫涂層焊條的總質量，芯線和覆蓋材料之一或二者優選還含有Co：2.0質量％以下和W：2.0質量％以下作為合金組分。根據這種配置，低氫涂層焊條含有各自預定量的Co和W，由此提高了焊接金屬的蠕變強度和韌性。專利技術優點根據本專利技術的低氫涂層焊條的焊條耐燃性優異，從而可以確保優異的焊接可加工性。此外，根據本專利技術的低氫涂層焊條的可涂布性優異，從而可以得到耐本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低氫涂層焊條，所述低氫涂層焊條包括芯線和覆蓋材料，其中：相對于所述低氫涂層焊條的總質量，所述芯線和所述覆蓋材料之一或二者含有下列各項作為合金組分：C：0.01至0.15質量％，Si：0.5至1.5質量％，Mn：0.4至2.0質量％，Cr：3.0至9.0質量％，Mo：0.01至1.50質量％，和Fe：55至70質量％，相對于所述低氫涂層焊條的總質量，所述覆蓋材料含有下列各項作為熔劑組分：碳酸Ca：以CO2計1至6質量％，金屬氟化物：以F計1至4質量％，和SiO2：5至15質量％，所述覆蓋材料基本上不含除了所述碳酸Ca以外的碳酸鹽，并且所述低氫涂層焊條滿足下列要求之一或二者：當將所述低氫涂層焊條的直徑定義為涂層直徑并且將所述芯線的直徑定義為芯線直徑時，所述涂層直徑與所述芯線直徑的比值為1.50至1.80，并且所述覆蓋材料具有0.200至0.260g/cm3的密度。

【技術特征摘要】
2014.12.25 JP 2014-2636781.一種低氫涂層焊條，所述低氫涂層焊條包括芯線和覆蓋材料，其
中：
相對于所述低氫涂層焊條的總質量，所述芯線和所述覆蓋材料之一或
二者含有下列各項作為合金組分：
C：0.01至0.15質量％，
Si：0.5至1.5質量％，
Mn：0.4至2.0質量％，
Cr：3.0至9.0質量％，
Mo：0.01至1.50質量％，和
Fe：55至70質量％，
相對于所述低氫涂層焊條的總質量，所述覆蓋材料含有下列各項作為
熔劑組分：
碳酸Ca：以CO2計1至6質量％，
金屬氟化物：以F計1至4質量％，和
SiO2：5至15質量％，
所述覆蓋材料基本上不含除了所述碳酸Ca以外的碳酸鹽，并且
所述低氫涂層焊條滿足下列要求之一或二者：當將所述低氫涂層焊條
的直徑定義為涂層直徑并且將所述芯線的直徑定義為芯線直徑時，所述涂
層直徑與所述芯線直徑的比值為1.50至1.80，并且所述覆蓋材料具有
0.200至0.260g...

【專利技術屬性】
技術研發人員：坂野泰隆，山下賢，
申請(專利權)人：株式會社神戶制鋼所，
類型：發明
國別省市：日本;JP