本發(fā)明涉及焊接材料領(lǐng)域，特別涉及一種極低碳高耐蝕性的奧氏體不銹鋼焊條。
背景技術(shù)：
：在選用316Lmod尿素級(jí)不銹鋼及其對(duì)應(yīng)的焊材時(shí)，耐腐蝕性能成為很重要的考慮因素。尿素中的液氨、尿液溶液、甲胺溶液等均為腐蝕性介質(zhì)，其中腐蝕性最強(qiáng)的為高溫高壓下的甲胺溶液，甲胺溶液屬于還原性酸，對(duì)不銹鋼具有很強(qiáng)的晶間腐蝕能力。因此迫切需要一種既能夠耐氧化性酸，又能很好的耐非氧化性酸的焊接材料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種極低碳奧氏體不銹鋼焊條，含碳量極低，耐腐蝕性能優(yōu)異，焊接工藝性能優(yōu)秀。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種極低碳高耐蝕性的奧氏體不銹鋼焊條，由焊芯和藥皮構(gòu)成，藥皮涂敷于焊芯外壁，所述藥皮占焊條總重量的40％～50％，以焊芯重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，所述焊芯的組分如下：C：＜0.01％；Si：0.1～0.2％；Mn：1.8～2.0％；Cr：18～19％；Ni：11～12％；P：＜0.02％；S：≤0.01％；Mo：2～3％；Cu：≤0.02％；N：≤0.03％；Fe：余量；以藥皮重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，所述藥皮的組分包括：金紅石：35-40％；鈦白粉：1～10％；螢石：3～8％；大理石：8～20％；白云石：6～15％；長(zhǎng)石：10～20％；云母：2～8％；石英：1～5％；電解錳：3～5％。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，以焊芯重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，所述焊芯的組分優(yōu)選如下：C：0.007％；Si：0.2％；Mn：1.8～2.0％；Cr：18～19％；Ni：11～12％；P：0.015％；S：0.01％；Mo：2～3％；Cu：0.02％；N：0.03％；Fe：余量。本發(fā)明所述焊條的熔敷金屬成分包括：C：0.01～0.02％；Si：0.4～0.6％；Mn：0.6～1.5％；P：0.01～0.016％；S：0.004～0.006％；Cr：18～20％；Ni：11.5～13.0％；Mo：2.2～2.7％；Cu：0.01～0.018％；N：0.028-0.045％。具體分析本發(fā)明中藥皮各組分在焊條中各自發(fā)揮的性能如下：金紅石的氧化性比較弱，熱脫渣性好，電弧穩(wěn)定，熔池平靜，使金屬以細(xì)霧狀過(guò)度，方向焊接性好，可使焊縫成型美觀，熔渣覆蓋好，抗氣孔性好；鈦白粉的主要作用使穩(wěn)弧，使熔池平靜，少飛濺，有導(dǎo)電性，使操作方便，可形成短渣，對(duì)于立、仰焊有顯著效果，能產(chǎn)生活潑的熔渣，均勻覆蓋在焊料上保護(hù)焊縫，脫渣方便，結(jié)晶速度快，使焊波細(xì)致；云母的主要作用是穩(wěn)弧、造渣，富有彈性，有利焊條生產(chǎn)，可增加藥皮透氣性，故對(duì)藥皮易開(kāi)裂和發(fā)紅有防止作用，但過(guò)多過(guò)粗的云母可使藥皮疏松，焊條易破頭及擦傷，同時(shí)會(huì)使藥皮過(guò)于干粗，表面質(zhì)量差，因此將云母的用量定在藥皮重量的2～8％；大理石、白云石同屬碳酸鹽，其主要作用是造渣、造氣，造渣的主要目的是保護(hù)焊接熔池及改善焊縫成型；造氣的主要目的是在電弧高溫作用下，能進(jìn)行分解，放出氣體，以保護(hù)電弧及熔池，防止周圍空氣中的氧和氮的侵入；電解錳的主要作用是脫氧和向焊縫中滲入合金元素；石英可造渣，調(diào)節(jié)渣的覆蓋性，但過(guò)量會(huì)降低力學(xué)性能，其含量控制在1～5％；螢石主要成份為氟化鈣，作為造渣劑，可調(diào)節(jié)渣的熔點(diǎn)，由于本發(fā)明的焊條的焊縫金屬的合金含量高，液態(tài)金屬的表面張力大，流動(dòng)性差，焊縫成形變差，焊縫中氣體不易逸出，加入一定量的氟化物，可以降低液態(tài)金屬的表面張力，提高其流動(dòng)性，使得焊縫成型美觀，降低焊縫形成氣孔的缺陷；氟化物含量低，會(huì)使得焊縫成形不好，焊縫中易出氣孔，螢石含量過(guò)高，容易破壞電弧穩(wěn)定性，使焊條工藝性變差；故本發(fā)明焊條中螢石的含量為3～8％；長(zhǎng)石是一種含有鈣、鈉、鉀的鋁硅酸鹽礦物，有較高的抗壓強(qiáng)度，對(duì)酸有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。上述組分的極低碳高耐蝕性的奧氏體不銹鋼焊條，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，在硫酸-硫酸鐵腐蝕實(shí)驗(yàn)中，腐蝕率可低至0.2g/cm2·h。本發(fā)明中：藥皮采用TiO2-SiO2-CaO渣系，因而具有十分優(yōu)異的焊接工藝性能；焊條含有高鉻高鎳，具有良好的抗氧化性腐蝕性能。通過(guò)上述配方的藥皮與焊芯相結(jié)合的合金元素過(guò)度，使熔敷金屬的組織為純奧氏體，因而具有十分穩(wěn)定的機(jī)械性能；本發(fā)明對(duì)應(yīng)的焊材，含碳量低于0.01％，使熔敷金屬碳含量極低，使焊縫金屬在敏化狀態(tài)時(shí)在晶間析出的碳化鉻Cr23C6明顯減少，從而能大大提高抗腐蝕性能。熔敷金屬中Mo的含量在2～3％左右，Cu的含量在0.02％左右，在不銹鋼中加入鉬，可以提高鋼在非氧化性介質(zhì)中的穩(wěn)定性，但是鉬的加入將會(huì)縮小鋼中奧氏體相區(qū)，因此相對(duì)應(yīng)熔敷金屬中鉻和鎳的含量較高，目的是維持其全奧氏體組織，銅也可以提高鋼對(duì)非氧化性介質(zhì)的抗蝕性能。本發(fā)明極低碳不銹鋼焊條的含碳量低于0.01％，使熔敷金屬碳含量極低，使焊縫金屬在敏化狀態(tài)時(shí)、在晶間析出的碳化鉻Cr23C6明顯減少，從而能大大提高抗腐蝕性能。本發(fā)明的電焊條屬高鉻、鎳、且超低碳焊材，該焊條施焊時(shí)操作性能優(yōu)異，施焊后熔敷金屬化學(xué)成分均勻，焊縫金屬冷裂紋敏感性小，且具有較高的低溫沖擊韌性和耐腐蝕性能，既能夠耐氧化性酸，又能很好的耐非氧化性酸，敏化處理后晶間耐腐蝕性能優(yōu)異。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。本發(fā)明包括焊芯和藥皮，其焊芯組份如下表(重量百分比％)：CSiMnPSNiCrMoCuNFe＜0.010.1-0.21.8-2.0＜0.02≤0.0111-1218-192-3≤0.02≤0.03余量更優(yōu)選的焊芯組份如下表(重量百分比％)：CSiMnPSNiCrMoCuNFe0.0070.21.8-2.00.0150.01011-1218-192-30.020.03余量其藥皮組分如下表(重量百分比％)：金紅石鈦白粉螢石大理石白云石長(zhǎng)石云母石英電解錳35～401～103～88～206～1510～202～81～53～5為了驗(yàn)證碳含量對(duì)熔敷金屬低溫韌性和耐腐蝕性能的影響，所做的實(shí)驗(yàn)方法為：控制熔敷金屬中其他元素重量一定，僅改變含碳量，將含碳量分為三個(gè)等級(jí)，分別為：0.010％、0.015％、0.020％，按照含碳量由低到高，焊條的編號(hào)分別為A、B、C。焊條都為4.0mm規(guī)格，在平焊位置施焊，使用316L做母材，前3層每層焊2道，后5層每層焊3道，共8層填滿坡口。采用直流反接，電流為140A，電壓24V，線能量10-12KJ/cm，道間溫度100℃，對(duì)應(yīng)于每種焊縫，均加工1個(gè)拉伸試樣、5個(gè)夏比V形缺口沖擊試樣和2個(gè)晶間腐蝕試樣(晶間腐蝕試樣做650℃×1h敏化處理，腐蝕方法按GB/T4334.2進(jìn)行，溶液為硫酸-硫酸鐵。各實(shí)施例的焊芯成分表見(jiàn)表1，熔敷金屬化學(xué)成分見(jiàn)表2，熔敷金屬力學(xué)性能和腐蝕率見(jiàn)表3，本發(fā)明并不局限于下述實(shí)施例。表1焊芯成分表(重量百分比％)表2熔敷金屬化學(xué)成分表(wt％)表3熔敷金屬力學(xué)性能和腐蝕率編號(hào)Rm/MPaA/％AKv(常溫)/J腐蝕率/g/cm2·hA57041.0860.20B58040.0790.55C59539.5741.04上述實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)，本發(fā)明的極低碳高耐蝕性的奧氏體不銹鋼焊條，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，在硫酸-硫酸鐵腐蝕實(shí)驗(yàn)中，腐蝕率可以降低到0.2g/cm2·h。本發(fā)明的電焊條屬高鉻、鎳、且超低碳焊材，對(duì)應(yīng)焊材熔敷金屬中含碳量低于0.01％的極低碳不銹鋼焊條，該焊條施焊時(shí)操作性能優(yōu)異，施焊后熔敷金屬化學(xué)成分均勻，焊縫金屬冷裂紋敏感性小，且具有較高的低溫沖擊韌性和耐腐蝕性能，既能夠耐氧化性酸，又能很好的耐非氧化性酸，敏化處理后晶間耐腐蝕性能優(yōu)異。以上的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3