一種屈服強(qiáng)度達(dá)550MPa鋼海洋平臺(tái)焊接用的電焊條的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種屈服強(qiáng)度達(dá)550MPa鋼海洋平臺(tái)焊接 用的電焊條。
【背景技術(shù)】
[0002] 海洋油氣資源開(kāi)發(fā)成為當(dāng)前W及今后一段時(shí)間能源開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，海洋裝備用鋼及 配套焊接材料需求旺盛，而屈服強(qiáng)度達(dá)550MPa鋼及更高強(qiáng)度的海洋平臺(tái)用鋼及配套焊接 材料目前仍需要進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)電焊條普遍存在全位置焊接工藝性較差、低溫初性較低、性能不 穩(wěn)定、易出現(xiàn)低值等問(wèn)題，不能滿足屈服強(qiáng)度達(dá)550MPa鋼海洋平臺(tái)的焊接需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決國(guó)產(chǎn)電焊條存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種屈服強(qiáng)度達(dá)550MPa鋼海洋平 臺(tái)焊接用的電焊條，該電焊條的全位置焊接工藝性良好、電弧穩(wěn)定、烙池清晰、脫渣容易，烙 敷金屬成分設(shè)計(jì)合理，具有良好的低溫初性，能滿足屈服強(qiáng)度達(dá)550MP址級(jí)鋼海洋平臺(tái)的 焊接需要。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種屈服強(qiáng)度達(dá)550MPa鋼海洋平臺(tái)焊接用的電焊條，該電焊條中的內(nèi)忍采用低 S、P的冊(cè)8E鋼而外裹藥皮中含有大理石、蛋石、金紅石、娃微粉、鐵粉、娃鐵、儘鐵、鐵鐵、金 屬儀、金屬銘、鋼鐵、純堿及石墨，制作該電焊條使用到焊條生產(chǎn)設(shè)備，焊條生產(chǎn)設(shè)備按照常 規(guī)操作方式進(jìn)行，本發(fā)明的特征如下：
[0006] 要求冊(cè)8E鋼的百分化學(xué)成分需滿足：C《0. 010，Mn在0. 35~0. 60,Si《0. 030， S《0. 005,P《0. 005;
[0007] 要求大理石的粒度控制在60目，大理石的百分化學(xué)成分需滿足：CaC〇3> 98. 0， S《0. 010,P《0.OlO;
[0008] 要求蛋石的粒度控制在60目，蛋石CaFz^ 95. 0,SiO1. 00,S《0. 010， P《0.OlO;
[0009] 要求金紅石的粒度控制在60目，金紅石的百分化學(xué)成分需滿足：Ti〇2> 95. 0， S《0. 02, P《0. 02 ;
[0010] 要求娃微粉的粒度控制在100目，娃微粉的百分化學(xué)成分需滿足：Si〇2> 97. 0， S《0. 010,P《0.OlO;
[0011] 要求鐵粉的粒度控制在60目，鐵粉的百分化學(xué)成分需滿足：Fe> 98.0， S《0. 025,P《0. 020,C《0. 03;
[0012] 要求娃鐵的粒度控制在40目，娃鐵的百分化學(xué)成分需滿足：Si在43. 0~47. 0， C《0. 020,S《0. 010,P《0.OlO;
[0013] 要求儘鐵的粒度控制在40目，儘鐵的百分化學(xué)成分需滿足：C《0.40,Mn在 80. 0 ~87. 0,S《0. 020,P《0. 150;
[0014] 要求鐵鐵的粒度控制在40目，鐵鐵的百分化學(xué)成分需滿足：Ti在25~35， C《0. 1，S《0. 03,P《0. 05,Al《8. 0,Si《4. 5 ;
[0015] 要求金屬儀的粒度控制在80目，金屬儀的百分化學(xué)成分需滿足：Ni+Co> 99. 5， C《0. 05,S《0. 005,P《0. 005 ;
[0016] 上述金屬銘的粒度要求控制在80目，金屬銘的百分化學(xué)成分需滿足：C《0. 05， S《0. 05,P《0. 05,Si《0. 4,Al《0. 8,Cr> 98,Cu《0. 02 ;
[0017] 要求鋼鐵的粒度控制在80目，鋼鐵的百分化學(xué)成分需滿足：C《0. 15,P《0. 08， S《0. 10，M〇 > 55. 0 ;
[001引要求純堿的粒度控制在60目，純堿中的98. 0 ;
[0019] 要求石墨的粒度控制在200目，石墨的百分化學(xué)成分需滿足：C> 95,S《0. 10， P《0.OlO;
[0020] 在上述各要求的配合下，外裹藥皮按重量份數(shù)的配比是：大理石25~34份，蛋石 16~23份，金紅石4~8份，娃微粉5~7份，鐵粉20~24份，娃鐵3~6份，儘鐵4~8 份，鐵鐵1~2份，金屬儀1. 5~2. 5份，金屬銘0~0. 5份，鋼鐵1. 0~1. 5份，純堿1~ 2份，石墨0.5~1.0份；
[0021] 將外裹藥皮的各組分混合攬拌均勻，再加入外裹藥皮總重的純鋼水玻璃24%進(jìn)行 混合攬拌，純鋼水玻璃的密度控制在1. 40~1. 45g/mm3,之后將冊(cè)8E鋼和外裹藥皮共同放 在焊條生產(chǎn)設(shè)備上即可制備出電焊條。
[0022] 要求純鋼水玻璃的百分化學(xué)成分需滿足：胞2〇 > 8. 2,Si〇2> 26. 0,S《0. 010， P《0. 010,純鋼水玻璃的模數(shù)是3. 2M，純鋼水玻璃的波美度是43°。
[0023] 由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下積極效果：
[0024] 1)本發(fā)明的生產(chǎn)工藝性能優(yōu)良，焊條表面光滑、偏屯、穩(wěn)定、成品率高。
[002引。本發(fā)明全位置焊接工藝性良好、電弧穩(wěn)定、烙池清晰、脫渣容易，焊縫成形美觀。
[0026] 3)本發(fā)明的烙敷金屬擴(kuò)散氨可達(dá)超低氨要求，采用氣相色譜法測(cè)定烙敷金屬擴(kuò)散 氨小于 4.Oml/lOOg。
[0027] 4)本發(fā)明的力學(xué)性能穩(wěn)定，強(qiáng)度合適，初性較好。烙敷金屬-4(TC的V型缺口沖擊 功均值大于100J，抗拉強(qiáng)度670~750Mpa，可滿足屈服強(qiáng)度達(dá)550MPa海洋平臺(tái)用E級(jí)鋼板 的焊接。
【具體實(shí)施方式】
[002引本發(fā)明是一種屈服強(qiáng)度達(dá)550M化鋼海洋平臺(tái)焊接用的電焊條，冊(cè)8E鋼和外裹藥 皮的性能要求見(jiàn)下表。
[0029]
[0030]在外裹藥皮中，大理石、蛋石、金紅石、娃微粉作為造氣、造渣劑，可在烙滴過(guò)渡階 段和烙池凝固階段對(duì)液態(tài)金屬起到保護(hù)作用，合適的配比能獲得良好的全位置焊接工藝 性。采用CaO-CaFz-Si化-Ti化渣系，烙渣堿度高，烙敷金屬擴(kuò)散氨含量低，還能起到脫硫效 果。娃鐵、儘鐵、鐵鐵、石墨作為脫氧及合金過(guò)渡元素，合適的配比可使烙敷金屬獲得合適 的氧含量W及合適的強(qiáng)度、初性要求。儀作為合金過(guò)渡是提高烙敷金屬低溫初性、降低初 脆轉(zhuǎn)變溫度最有效的元素。銘、鋼作為合金過(guò)渡，促進(jìn)針狀鐵素體生成，保證烙敷金屬的強(qiáng) 度和良好的初性。按照技術(shù)方案的配比，可獲得烙敷金屬的性能指標(biāo)是：C:0. 04-0. 8%， Si:0. 2-0. 4%，Mn:1. 0-2. 0%，Ni:1. 0-1. 5%，Cr3,Mo:0. 3-0. 6,S0. 01%，P: 《0.015%，余量為化。
[0031] 在本發(fā)明電焊條的成分中，C具有提高烙敷金屬?gòu)?qiáng)度的作用，同時(shí)對(duì)低溫初性有 極大的惡化作用，所WC含量應(yīng)控制在0. 04-0. 8%范圍內(nèi)。Si對(duì)低溫初性是有害元素，但 又是保證強(qiáng)度的必需元素，且在焊接過(guò)程中起到脫氧作用，凈化烙敷金屬，增加針狀鐵素 體數(shù)量，所WSi含量應(yīng)控制在0. 2-0. 4%。Mn與Si作用類似，合適的Mn