本發(fā)明涉及焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料。

背景技術(shù)：

海工裝備樁腿齒條鋼均為大厚度，最大厚度可達(dá)210mm，材料具有優(yōu)良的抗層狀撕裂性能。因此，對焊接接頭的抗層狀撕裂性能提出了相應(yīng)的要求，為了保證接頭的抗層狀撕裂性能，要求配套焊材的s、p含量盡可能低；另外，樁腿現(xiàn)場組裝焊時，工作環(huán)境較為惡劣，大氣濕度很大，對控制接頭的擴(kuò)散氫提出了嚴(yán)苛的要求，對配套焊材的氫含量要嚴(yán)格控制。現(xiàn)有mn-ni-cr-mo體系的用于焊接q690結(jié)構(gòu)鋼的埋弧焊焊絲焊劑。由于海工齒條鋼用q690材料的強(qiáng)度和沖擊韌性要求更高，現(xiàn)有的產(chǎn)品在強(qiáng)度和沖擊要求方面不能滿足要求，故需開發(fā)一種新型的可用于海工齒條鋼q690的埋弧焊焊絲焊劑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，包括焊絲與焊劑，所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c≤0.15％，mn1.50-2.20％，si≤0.30％，cr≤0.20％，ni2.0-4.0％，mo0.5-1.5％，cu≤0.20％，ti≤0.15％，余量為fe；所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio28-20％，mno和al2o310-30％，cao和mgo30-50％，caf215-40％。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c≤0.12％，mn1.70-2.00％，si≤0.30％，cr≤0.20％，ni2.5-3.5％，mo0.8-1.2％，cu≤0.20％，ti≤0.15％，余量為fe。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：sio2和tio2的質(zhì)量比為1∶0.5-5。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：mno和al2o3的質(zhì)量比為1∶2-5。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：cao和mgo的質(zhì)量比為1∶0.8-2。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述焊劑堿度2.5-3。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述焊劑堿度2.8。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：將原料按質(zhì)量百分比稱好，投入混合機(jī)混合10-30min，使其充分均勻；將混合完畢的原料使用粘結(jié)劑造粒，篩選10-60目合格顆粒，經(jīng)250℃-350℃烘干；置入高溫?zé)Y(jié)爐經(jīng)650-750℃燒結(jié)1.5-2h，出料冷卻即焊劑。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio210-18％，mno和al2o315-25％，cao和mgo35-45％，caf220-35％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在現(xiàn)有mn-ni-cr-mo合金體系基礎(chǔ)上，不添加cr元素，并適當(dāng)提高其他元素的含量來彌補(bǔ)cr的強(qiáng)度損失；通過多批次焊絲成份調(diào)整，使焊縫金屬性能滿足海工齒條鋼q690的相關(guān)性能要求。通過c、mn、mo控制焊縫金屬的強(qiáng)度，通過ni、ti及微量元素的控制來提高焊縫進(jìn)行的沖擊韌性。

本發(fā)明為氟堿型焊劑，堿度約為(biiw)2.8。按照本發(fā)明對焊劑調(diào)整，焊劑中不添加合金元素，主要考慮焊接工藝和焊縫金屬沖擊韌性，并對焊劑進(jìn)行定型。焊劑的冶金特性為中性，與相應(yīng)的焊絲匹配用于造船及海洋工程等結(jié)構(gòu)的焊接。具有較好的焊接工藝性能，焊縫成形美觀，表面光滑，脫渣容易；焊縫具有較低的擴(kuò)散氫含量，可滿足h5的要求；焊縫有較低的雜質(zhì)及硫磷含，因此具有較高的低溫沖擊韌性。

本發(fā)明的特點如下所述：

1.本發(fā)明采用mn-ni-mo合金體系，并添加適量的微量元素。在原有合金體系基礎(chǔ)上去掉了cr元素，可以更好的穩(wěn)定焊縫金屬的沖擊韌性和改善焊接工藝性能。

2.海工齒條鋼q690鋼材的焊接具有高強(qiáng)高韌性的要求，由于新發(fā)明的焊絲中不采用cr進(jìn)行強(qiáng)化，因此，該發(fā)明的主要問題就是在不添加cr的條件下如何通過其他元素的組合來達(dá)到要求的強(qiáng)度和低溫沖擊韌性。

3.通過逐步調(diào)整mn、ni、mo合金元素的含量，使焊縫金屬的強(qiáng)度滿足技術(shù)要求，此外通過對焊劑渣系和堿度的調(diào)整，來提高焊縫金屬的低溫沖擊韌性并保證焊接過程中良好的焊接工藝性能。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例1

本發(fā)明實施例中，一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，包括焊絲與焊劑，所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c0.15％，mn1.50％，si0.30％，cr0.20％，ni2.0％，mo0.5％，cu0.20％，ti0.15％，余量為fe；所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio28％，mno和al2o330％，cao和mgo47％，caf215％；堿度2.5-3。sio2和tio2的質(zhì)量比為1∶0.5。mno和al2o3的質(zhì)量比為1∶2。cao和mgo的質(zhì)量比為1∶0.8。將原料按質(zhì)量百分比稱好，投入混合機(jī)混合10min，使其充分均勻；將混合完畢的原料使用粘結(jié)劑造粒，篩選10目合格顆粒，經(jīng)250℃烘干；置入高溫?zé)Y(jié)爐經(jīng)650℃燒結(jié)1.5h，出料冷卻即焊劑。

sio2和tio210％，mno和al2o320％，cao和mgo50％，caf220％；堿度2.5-3。

實施例2

本發(fā)明實施例中，一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，包括焊絲與焊劑，所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c0.14％，mn2.20％，si0.20％，cr0.15％，ni4.0％，mo1.5％，cu0.15％，ti0.14％，余量為fe；所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio220％，mno和al2o310％，cao和mgo30％，caf240％；堿度2.5-3。sio2和tio2的質(zhì)量比為1∶5。mno和al2o3的質(zhì)量比為1∶5。cao和mgo的質(zhì)量比為1∶2。將原料按質(zhì)量百分比稱好，投入混合機(jī)混合30min，使其充分均勻；將混合完畢的原料使用粘結(jié)劑造粒，篩選60目合格顆粒，經(jīng)350℃烘干；置入高溫?zé)Y(jié)爐經(jīng)750℃燒結(jié)2h，出料冷卻即焊劑。

實施例3

本發(fā)明實施例中，一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，包括焊絲與焊劑，所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c0.12％，mn1.70％，si0.30％，cr0.20％，ni2.5％，mo0.8％，cu0.20％，ti0.15％，余量為fe；所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio210％，mno和al2o320％，cao和mgo50％，caf220％；堿度2.5-3。sio2和tio2的質(zhì)量比為1∶1。mno和al2o3的質(zhì)量比為1∶2.5。cao和mgo的質(zhì)量比為1∶。將原料按質(zhì)量百分比稱好，投入混合機(jī)混合15min，使其充分均勻；將混合完畢的原料使用粘結(jié)劑造粒，篩選20目合格顆粒，經(jīng)280℃烘干；置入高溫?zé)Y(jié)爐經(jīng)680℃燒結(jié)1.6h，出料冷卻即焊劑。

實施例4

本發(fā)明實施例中，一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，包括焊絲與焊劑，所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c0.12％，mn2.00％，si0.30％，cr0.12％，ni3.5％，mo1.2％，cu0.13％，ti≤0.12％，余量為fe；所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio210％，mno和al2o325％，cao和mgo45％，caf220％；堿度2.5-3。sio2和tio2的質(zhì)量比為1∶0.5-5。mno和al2o3的質(zhì)量比為1∶2-5。cao和mgo的質(zhì)量比為1∶0.8-2。將原料按質(zhì)量百分比稱好，投入混合機(jī)混合10-30min，使其充分均勻；將混合完畢的原料使用粘結(jié)劑造粒，篩選10-60目合格顆粒，經(jīng)250℃-350℃烘干；置入高溫?zé)Y(jié)爐經(jīng)650-750℃燒結(jié)1.5-2h，出料冷卻即焊劑。

實施例5

本發(fā)明實施例中，一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，包括焊絲與焊劑，所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c0.10％，mn1.80％，si0.22％，cr0.16％，ni3.2％，mo1.1％，cu0.16％，ti0.11％，余量為fe；所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio218％，mno和al2o315％，cao和mgo35％，caf232％；堿度2.5-3。sio2和tio2的質(zhì)量比為1∶4。mno和al2o3的質(zhì)量比為1∶3。cao和mgo的質(zhì)量比為1∶1.5。將原料按質(zhì)量百分比稱好，投入混合機(jī)混合25min，使其充分均勻；將混合完畢的原料使用粘結(jié)劑造粒，篩選20目合格顆粒，經(jīng)320℃烘干；置入高溫?zé)Y(jié)爐經(jīng)720℃燒結(jié)1.8h，出料冷卻即焊劑。

實施例6

本發(fā)明實施例中，一種用于海工齒條鋼q690焊接的埋弧焊用焊接材料，包括焊絲與焊劑，所述焊絲由以下按照質(zhì)量百分比的成分組成：c0.08％，mn1.95％，si0.15％，cr0.10％，ni3.0％，mo1.0％，cu0.08％，ti0.06％，余量為fe；所述焊劑由以下按照質(zhì)量百分比的原料組成：sio2和tio210％，mno和al2o320％，cao和mgo35％，caf235％；堿度2.5-3。sio2和tio2的質(zhì)量比為1∶2。mno和al2o3的質(zhì)量比為1∶3。cao和mgo的質(zhì)量比為1∶1.2。將原料按質(zhì)量百分比稱好，投入混合機(jī)混合20min，使其充分均勻；將混合完畢的原料使用粘結(jié)劑造粒，篩選30目合格顆粒，經(jīng)300℃烘干；置入高溫?zé)Y(jié)爐經(jīng)700℃燒結(jié)1.7h，出料冷卻即焊劑。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。