本發明涉及焊接材料領域，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：
：在選用316Lmod尿素級不銹鋼及其對應的焊材時，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，其中腐蝕性最強的為高溫高壓下的甲胺溶液，甲胺溶液屬于還原性酸，對不銹鋼具有很強的晶間腐蝕能力。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。技術實現要素：為了克服上述缺陷，本發明提供一種極低碳奧氏體不銹鋼焊條，含碳量極低，耐腐蝕性能優異，焊接工藝性能優秀。本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是：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，按重量百分比計，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，按重量百分比計，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％；長石：10～20％；云母：2～8％；石英：1～5％；電解錳：3～5％。作為本發明的進一步改進，以焊芯重量為基準，按重量百分比計，所述焊芯的組分優選如下：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％。具體分析本發明中藥皮各組分在焊條中各自發揮的性能如下：金紅石的氧化性比較弱，熱脫渣性好，電弧穩定，熔池平靜，使金屬以細霧狀過度，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弧，使熔池平靜，少飛濺，有導電性，使操作方便，可形成短渣，對于立、仰焊有顯著效果，能產生活潑的熔渣，均勻覆蓋在焊料上保護焊縫，脫渣方便，結晶速度快，使焊波細致；云母的主要作用是穩弧、造渣，富有彈性，有利焊條生產，可增加藥皮透氣性，故對藥皮易開裂和發紅有防止作用，但過多過粗的云母可使藥皮疏松，焊條易破頭及擦傷，同時會使藥皮過于干粗，表面質量差，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，能進行分解，放出氣體，以保護電弧及熔池，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，調節渣的覆蓋性，但過量會降低力學性能，其含量控制在1～5％；螢石主要成份為氟化鈣，作為造渣劑，可調節渣的熔點，由于本發明的焊條的焊縫金屬的合金含量高，液態金屬的表面張力大，流動性差，焊縫成形變差，焊縫中氣體不易逸出，加入一定量的氟化物，可以降低液態金屬的表面張力，提高其流動性，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，會使得焊縫成形不好，焊縫中易出氣孔，螢石含量過高，容易破壞電弧穩定性，使焊條工藝性變差；故本發明焊條中螢石的含量為3～8％；長石是一種含有鈣、鈉、鉀的鋁硅酸鹽礦物，有較高的抗壓強度，對酸有較強的化學穩定性。上述組分的極低碳高耐蝕性的奧氏體不銹鋼焊條，具有優良的耐腐蝕性能，在硫酸-硫酸鐵腐蝕實驗中，腐蝕率可低至0.2g/cm2·h。本發明中：藥皮采用TiO2-SiO2-CaO渣系，因而具有十分優異的焊接工藝性能；焊條含有高鉻高鎳，具有良好的抗氧化性腐蝕性能。通過上述配方的藥皮與焊芯相結合的合金元素過度，使熔敷金屬的組織為純奧氏體，因而具有十分穩定的機械性能；本發明對應的焊材，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時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中的穩定性，但是鉬的加入將會縮小鋼中奧氏體相區，因此相對應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，銅也可以提高鋼對非氧化性介質的抗蝕性能。本發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時、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。本發明的電焊條屬高鉻、鎳、且超低碳焊材，該焊條施焊時操作性能優異，施焊后熔敷金屬化學成分均勻，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異。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。本發明包括焊芯和藥皮，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石云母石英電解錳35～401～103～88～206～1510～202～81～53～5為了驗證碳含量對熔敷金屬低溫韌性和耐腐蝕性能的影響，所做的實驗方法為：控制熔敷金屬中其他元素重量一定，僅改變含碳量，將含碳量分為三個等級，分別為：0.010％、0.015％、0.020％，按照含碳量由低到高，焊條的編號分別為A、B、C。焊條都為4.0mm規格，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℃，對應于每種焊縫，均加工1個拉伸試樣、5個夏比V形缺口沖擊試樣和2個晶間腐蝕試樣(晶間腐蝕試樣做650℃×1h敏化處理，腐蝕方法按GB/T4334.2進行，溶液為硫酸-硫酸鐵。各實施例的焊芯成分表見表1，熔敷金屬化學成分見表2，熔敷金屬力學性能和腐蝕率見表3，本發明并不局限于下述實施例。表1焊芯成分表(重量百分比％)表2熔敷金屬化學成分表(wt％)表3熔敷金屬力學性能和腐蝕率編號Rm/MPaA/％AKv(常溫)/J腐蝕率/g/cm2·hA57041.0860.20B58040.0790.55C59539.5741.04上述實驗可見，本發明的極低碳高耐蝕性的奧氏體不銹鋼焊條，具有優良的耐腐蝕性能，在硫酸-硫酸鐵腐蝕實驗中，腐蝕率可以降低到0.2g/cm2·h。本發明的電焊條屬高鉻、鎳、且超低碳焊材，對應焊材熔敷金屬中含碳量低于0.01％的極低碳不銹鋼焊條，該焊條施焊時操作性能優異，施焊后熔敷金屬化學成分均勻，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異。以上的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3