一種超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條制造技術

本發明專利技術公開了一種超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，由硫磷砷錫等含量低的H08Cr9WMo專用焊芯和裹覆于焊芯表面的藥皮組成，所述藥皮組分及其質量含量為：大理石：28～40%，螢石：18～28%，金紅石：5～10%，鈦鐵：3～8%，硅微粉：4～10%，硅鐵：2～5%，釩鐵：1～1.8%，鈮鐵：0.4～0.8%，鎳粉：1～1.8%，純堿：0.4～0.8%，CMC：0.4～0.8%，無定形石墨：0.2～0.6%，氮化鉻鐵：0.6～1.5%，電解錳：1.5～3%。本發明專利技術焊條配套用于焊接超超臨界耐熱鋼T/P92，焊接時電弧穩定、飛濺少、脫渣性好、全位置操作性好、焊縫成形美觀，焊縫浸潤性適中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種焊條，特別涉及一種超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條。
技術介紹
為了提高熱效率，減少C02排放量，適應環境保護和節約能源的要求，世界各國都在大力發展超超臨界鍋爐、循環流化床等各種節能、環保產品，我國也不例外。在發達國家，電站機組基本上向大容量和高參數方向發展，以降低能耗、提高熱效率為目的，大容量高效率的超超臨界機組相繼生產并投入運行；經過不斷地完善發展，超超臨界機組的可用性、靈活性和運行可靠性都已經達到了相當高的水平。 超超臨界技術也是我國火電實現低碳電力的必然途徑。從2003年起，我國發電設備制造企業與國外制造商合作，引進大型超臨界火電機組技術。上海、哈爾濱和東方三大動力集團分別從西門子、三菱以及日立公司等引進了超臨界技術。截至2010年底，在運行的1000MW超超臨界機組已達33臺，中國已經成為世界上擁有超超臨界機組最多的國家，也是超超臨界焊材消耗大國?，F有市場上超超臨界配套焊條，一方面從國外引進成本高、周期長，另一方面焊條施焊時不同程度存在電弧穩定性差，電弧吹力小，焊接飛濺大，焊道窄，焊縫成形較差，脫渣性能不好等弊病。且很難使焊接工藝性能和機械性能同時達到最佳。本專利技術焊條解決了以上難點，不僅具有良好的工藝性能，且具有良好的10萬小時持久強度及高溫蠕變性能。
技術實現思路
針對上述不足之處，本專利技術的目的之一就在于提供一種超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，該超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條配套用于焊接超超臨界耐熱鋼T/P92，焊接時電弧穩定、飛濺少、脫渣性好、全位置操作性好、焊縫成形美觀，焊縫浸潤性適中。技術方案是一種超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，由硫憐神錫等含量低的H08Cr9WMo專用焊芯和裹覆于焊芯表面的藥皮組成，所述藥皮組分及其質量含量為 大理石28 40% ； 螢石18 28% ； 金紅石5 10% ； 鈦鐵3 8% ； 硅微粉4 10% ； 娃鐵2 5% ； 釩鐵I 1. 8% ; 鈮鐵O. 4 O. 8% ； 鎳粉I 1. 8% ; 純堿O. 4 O. 8% ；CMC O. 4 O. 8% ；無定形石墨O. 2 O. 6% ； 氮化鉻鐵O. 6 1. 5% ； 電解錳1. 5 3%。作為優選，所述H08Cr9WMo專用焊芯化學成分質量百分比為C:≤O. 05% ；Mn:O. 30-0. 60% ；S1:≤ O. 15% ；S:≤ O.006% ；P:≤ O. 006% ；Cr:8. 50-10. 0% ；N1:≤ O. 20% ； Mo: O. 50-0. 70% ； ff:l. 40-1. 90% ；Nb: ≤O. 07% ；N:≤ O. 07% ；Al: ≤O. 025% ；Cu:≤ O. 10% ；As:≤ O. 006% ； 余量為Fe。作為優選,所述藥皮成分重量組成為 大理石30%、螢石25%、電解錳2. 2%、硅鐵2. 2%、硅微粉5%、鎳粉1. 4%、鈮鐵O. 5%、無定形石墨O. 4%、鈦鐵5%、純堿O. 8%、CMC O. 6%、釩鐵1. 3%、氮化鉻鐵1. 2%和金紅石7%。作為優選,所述藥皮成分重量組成為 大理石33%、螢石22%、電解錳2. 1%、硅鐵2. 2%、硅微粉6%、鎳粉1. 5%、鈮鐵O. 5%、無定形石墨O. 4%、鈦鐵5%、純堿O. 8%、CMC0. 6%、釩鐵1. 2%、氮化鉻鐵1. 1%和金紅石6. 8%。作為優選，所述藥皮成分重量組成為 大理石32%、螢石25%,電解錳2. 0%、硅鐵:2. 2%、硅微粉5. 5%、鎳粉1. 5%、鈮鐵O. 45%、無定形石墨0. 4%、鈦鐵5%、純堿0. 8%、CMC :0. 6%、釩鐵1. 2%、氮化鉻鐵1. 0%和金紅石6. 5%。本專利技術的目的之二在于提供一種上述超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條的生產方法。技術方案是一種制造上述超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條的生產方法，所采用的步驟為將所述藥皮各成份混合均勻后，再加入重量為藥皮重量的18-25%的粘結劑攪拌均勻，然后送入壓條機內將其包于所述焊芯上，再經80-100°C低溫烘培和350-380°C高溫烘培。作為優選，所述粘結劑為鈉水玻璃、鉀水玻璃或鉀鈉水玻璃。本專利技術專利技術原理 粘結劑為鈉水玻璃或鉀水玻璃、或鉀鈉水玻璃。CaCO3是大理石的主要組成成分，焊條中使用的大理石在電弧熱的作用下，分解成CaO和CO2氣體，起到造渣和造氣的作用，CaO是堿性氧化物，能提高熔渣堿度，穩定電弧，增大熔渣與金屬表面的界面張力和表面張力，改善脫渣性能，并有較好的脫S能力，CO2能降低電弧氣氛中的氫分壓，減少焊縫氫含量。但是CaCO3太多會粗化熔滴，所以本專利技術中將大理石控制在28 40%。CaF2是螢石的主要成份，是一種多成因的礦物質，屬于堿性氟化物，在焊條中是一種造渣劑、稀釋劑并能起到去氫作用，CaF2在焊接電弧作用下電離出F_，能降低電弧氣氛中氫的分壓，具有與碳酸鹽相同的效果。CaF2的分解能降低熔敷金屬中氧的含量，有利于提高焊縫金屬的低溫沖擊韌度，CaF2熔點較低，能有效降低熔渣高溫粘度，改善熔渣流動性，并提高導電性，改善焊縫成形，對改善焊接工藝，提高熔敷金屬機械性能有很大的作用，合理的CaF2含量能起到穩定電弧的作用，如果CaF2過高則電弧穩定性變差，熔渣變硬。在本次專利技術中，試驗證明CaF2在18-28%時有較好效果。金紅石是較純的二氧化鈦，TiO2是酸性氧化物，能改善渣的物理性能，把長渣變為短渣，使熔渣隨溫度的變化快，使焊縫成型良好，改善脫渣性，在加入時總量控制在5 10%。Cr 一方面使鋼中含Cr量較高，易形成Cr2O3氧化膜，使得材料具有優良的抗常溫、高溫氧化性能，提高耐腐蝕性能；另一方面可以形成M23C6型碳化物，在基體內起到較好的碳化物強化效果，起固溶強化作用，增加Cr含量可使蠕變斷裂時間加長，但δ鐵素體易于殘留，適當控制 Cr 的含量，使 Creq ( 10(Creq=Cr+6Si+4Mo+l. 5W+llV+5Nb+9Ti+12Al_40C-30N-4N1-2Mn-lCu)，則不會出現δ — Fe，有利于得到單一的馬氏體組織。為了與Τ/Ρ91母材相匹配及得到良好的機械性能，本專利技術中將熔敷金屬Cr含量控制在8. 50 10. 50%。Ni的加入有利于提高焊縫的沖擊韌性，主要是Ni能降低材料的Ac1溫度，提高組織對回火的反應程度，同時降低δ鐵素體形成的敏感性。據資料介紹在Fe — Cr 一 Nb —Ni系中有一個Y — α轉變,因含Ni合金的基體是由Y — α轉變而成的塊狀鐵素體,在溫度升高直到600°C時，合金的強度強烈依賴于鐵素體基體的亞晶結構，在Nb含量相同的情況下，含Ni合金比不含Ni呈現出較高的強度。然而鎳元素和錳元素含量超過了母材規定的上限會顯著地提高它的韌性，由于它們對Ac1溫度的影響，又必須考慮限制其含量。本專利技術中將Ni控制在I 1. 8%。N的作用體現在兩方面一方面起固溶強化作用，但常溫下氮在鋼中的溶解度很小；另一方面，熱處理過程中，將先后出現V(c，N)析出起到彌散強化，大大提高了持久強度值，但會降低其塑性和韌性。本專利技術中將氮化鉻鐵控制在O. 6 1. 5%。Mo主要為固溶強化，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，由硫磷砷錫等含量低的H08Cr9WMo專用焊芯和裹覆于焊芯表面的藥皮組成，其特征在于所述藥皮組分及其質量含量為：大理石28～40%；螢石18～28%；金紅石5～10%；鈦鐵3～8%；硅微粉4～10%；硅鐵2～5%；釩鐵1～1.8%；鈮鐵0.4～0.8%；鎳粉1～1.8%；純堿0.4～0.8%；CMC0.4～0.8%；無定形石墨0.2～0.6%；氮化鉻鐵0.6～1.5%；電解錳1.5～3%。

【技術特征摘要】
1.一種超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，由硫憐神錫等含量低的H08Cr9WMo專用焊芯和裹覆于焊芯表面的藥皮組成，其特征在于所述藥皮組分及其質量含量為大理石28 40% ；螢石18 28% ；金紅石5 10% ；鈦鐵3 8% ；硅微粉4 10% ；娃鐵2 5% ；釩鐵I 1. 8% ;鈮鐵O. 4 O. 8% ；鎳粉I 1. 8% ;純堿O. 4 O. 8% ；CMC0. 4 O. 8% ；無定形石墨O. 2 O. 6% ；氮化鉻鐵O. 6 1. 5% ；電解錳1. 5 3%。2.根據權利要求1所述的超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，其特征在于所述專用焊芯化學成分質量百分比為C:彡 O. 05% ；Mn:O. 30-0. 60% ；S1: ^ O. 15% ；S:彡 O.006% ；P:彡 O. 006% ；Cr:8. 50-10. 0% ；N1:彡 O. 20% ；Mo: O. 50-0. 70% ； ff:l. 40-1. 90% ；Nb: ^ O. 07% ；N:彡 O. 07% ；Al: ^ O. 025% ；Cu:彡 O. 10% ；As:彡 O. 006% ；余量為Fe。3.根據權利要求1或2所述的超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，其特征在于所述藥皮成分重量組成為大理石30%、螢石25%、電解錳2. 2%、硅鐵2. 2%、硅微粉5%、鎳粉1. 4%、鈮鐵O. 5%、無定形石墨O. 4%、鈦鐵5%、純堿O. 8%、CMC O. 6%、釩鐵1. 3%、氮化鉻鐵1. 2%和金紅石7%。4.根據權利要求1或2所述的超超臨界新型鐵素體耐熱鋼焊條，其特征在于所述藥皮成分重量組成為大理石33%、螢石22%、電解錳2. 1%、硅鐵2. 2%、硅微粉6%、鎳粉1. 5%、鈮鐵O. 5%、無定形石墨O. 4%、鈦鐵5%、純堿O. 8%、CMC0. 6%、釩鐵1. 2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何秀，曾志超，蘭志剛，黃義芳，
申請(專利權)人：四川大西洋焊接材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：