本發(fā)明涉及本一種船用材料，具體涉及一種船用焊條。

背景技術(shù)：

隨著全球工業(yè)化、信息化進(jìn)程的加快，世界各國(guó)對(duì)能源需求急劇增長(zhǎng)，同時(shí)嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的能源短缺、燃煤污染等問題也日漸暴露。天然氣作為優(yōu)質(zhì)清潔燃料和重要的化工原材料，已成為當(dāng)今世界三大支柱能源之一。近10年來(lái)，天然氣在社會(huì)發(fā)展中的地位和作用日益突出，全球天然氣生產(chǎn)及消費(fèi)都呈穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2020年全球天然氣貿(mào)易量的40％將是液化天然氣LNG(Liquefied Natural gas)。LNG的發(fā)展帶動(dòng)了LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，LNG產(chǎn)業(yè)包括生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、接收及應(yīng)用五個(gè)階段。在LNG運(yùn)輸中LNG船是整個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的重要部分。由于LNG是將天然氣冷卻至-163℃，即LNG船是在-162℃低溫下運(yùn)輸液化氣的專用船舶，是一種“海上超級(jí)冷凍車”，即工作環(huán)境要求制造LNG船的材料具有較好的低溫韌性以及在低溫環(huán)境中具有較好的強(qiáng)度。

9Ni鋼是1944年美國(guó)國(guó)際鎳公司開發(fā)的W(Ni)-9％的中合金鋼，它是一種低碳調(diào)質(zhì)鋼。這種鋼材在極低溫度下具有良好的韌性和高強(qiáng)度，使用溫度最低可達(dá)-196℃，而且與奧氏體不銹鋼和鋁合金相比具有熱脹系數(shù)小、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)，自1960年研究證明不進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理亦可安全使用以來(lái)，9Ni鋼就成為用于制造大型LNG儲(chǔ)罐的主要材料之一。9Ni鋼的主要特點(diǎn)是高鎳含量、高純凈度、較高強(qiáng)度、高的低溫沖擊韌性、焊接性好，其化學(xué)成分為：Ni：8.5～9.5％、C：0.0005～0.012％、Si：0.05～0.4％、Mn：0.30～0.80％、S≤0.005％、P≤0.008％、Mo：0.05～0.013％、V≤0.01％。9Ni鋼的力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度Rm：680～820MPa、屈服強(qiáng)度ReH≥570MPa、伸長(zhǎng)率 A≥20％、-196℃KV≥100J。

隨著我國(guó)能源戰(zhàn)略的調(diào)整，LNG產(chǎn)業(yè)在我國(guó)一直保持迅猛發(fā)展的勢(shì)頭，LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極大的提高了對(duì)9Ni鋼以及9Ni鋼焊接材料的需求，但是目前9Ni鋼焊接電焊條對(duì)品種和性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了9Ni鋼焊接技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種船用焊條，與LNG結(jié)構(gòu)及船用9Ni鋼焊接要求相匹配，以達(dá)到使熔敷金屬在-196℃下具有與母材相匹配的低溫沖擊韌性、較高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的效果，使得9Ni鋼在LNG船上應(yīng)用時(shí)能夠充分發(fā)揮母材本身的優(yōu)良性能，同時(shí)焊條在焊接時(shí)具有良好的工藝性能。

為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種船用焊條，包括焊芯及裹覆于焊芯表面的藥皮，其特征在于：所述焊芯的化學(xué)成分及其重量百分比含量為：C≤0.05％，S≤0.03％，P≤0.03％，Ni≥90.0％，其余元素含量≤0.80％，各成分總量為100％。

在一些實(shí)施方式中，所述的藥皮中粉料的成分及其重量百分比含量為：大理石3～12％、螢石22～28％、碳酸鍶3～14％、金屬鉻26～27％、金屬錳5～6％、鉬6～18％、鎢鐵3～8％、鈮鐵1～5％、有機(jī)物1～1.5％、純堿1～1.5％、硅鐵1～2％、鈦鐵1～5％，各成分總量為100％；將各成分的粉料按照比例均勻混合，再加入占所述藥皮中粉料的質(zhì)量14％～40％的水玻璃均勻混合，然后送入壓涂機(jī)內(nèi)按照常規(guī)方法將其裹覆于所述焊芯上，最后經(jīng)過低溫烘焙以及高溫烘焙后即成為所述新型渣系鎳基電焊條，所述的螢石在所述藥皮中的重量百分比與所述大理石和碳酸鍶在所述藥皮中的重量百分比的總和之比在5/4～15/7之間，即螢石在藥皮中的重量百分比/大理石和碳酸鍶在藥皮中的重量百分比的總和＝5/4～15/7。

在一些實(shí)施方式中，所述的藥皮中各粉料的主要成分的質(zhì)量百分比含量如下：大理石中CaCO3含量≥92％，螢石中CaF2含量≥94％，鈮鐵中Nb含 量為55～65％，鎢鐵中W含量為65～80％，金屬鉻中Cr含量≥99％，金屬錳中Mn含量≥99％，金屬鉬中含Mo量≥99％，鈦鐵中Ti含量為28～30％，硅鐵中Si含量為37～50％，碳酸鍶中SrCO3含量≥98％，純堿中Na2CO3≥98％。

在一些實(shí)施方式中，所述的水玻璃為鈉水玻璃、鉀水玻璃或者鉀鈉水玻璃，其波美濃度為38°～46°之間。

在一些實(shí)施方式中，所述的低溫烘焙的溫度為98～148℃；高溫烘焙的溫度為240～360℃。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：具有優(yōu)良的焊接工藝性能，可進(jìn)行全位置焊接；具有良好的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及沖擊韌性，尤其是在-196℃時(shí)仍具有良好的綜合力學(xué)性能。本發(fā)明所述新型渣系鎳基焊條的熔敷金屬力學(xué)性能達(dá)到：屈服強(qiáng)度：468MPa，抗拉強(qiáng)度：711MPa，伸長(zhǎng)率43％，-196℃時(shí)沖擊值為85J，完全滿足9Ni鋼LNG船儲(chǔ)罐的焊接要求。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一：

本發(fā)明公開了一種船用焊條，包括焊芯及裹覆于焊芯表面的藥皮，所述焊芯的化學(xué)成分及其重量百分比含量為：C：0.05％，S：0.03％，P：0.03％，Ni：99.09％，其余元素含量：0.80％，各成分總量為100％。具體的，所述的藥皮中粉料的成分及其重量百分比含量為：大理石12％、螢石22％、碳酸鍶14％、金屬鉻27％、金屬錳5％、鉬6％、鎢鐵3％、鈮鐵1％、有機(jī)物1.5％、純堿1.5％、硅鐵2％、鈦鐵5％，各成分總量為100％；將各成分的粉料按照比例均勻混合，再加入占所述藥皮中粉料的質(zhì)量14％的水玻璃均勻混合，然后送入壓涂機(jī)內(nèi)按照常規(guī)方法將其裹覆于所述焊芯上，最后經(jīng)過低溫烘焙以及高溫烘焙后即成為所述新型渣系鎳基電焊條，所述的螢石在所述藥皮中 的重量百分比與所述大理石和碳酸鍶在所述藥皮中的重量百分比的總和之比在5/4之間，即螢石在藥皮中的重量百分比/大理石和碳酸鍶在藥皮中的重量百分比的總和＝5/4。作為優(yōu)選的，所述的藥皮中各粉料的主要成分的質(zhì)量百分比含量如下：大理石中CaCO3含量92％，螢石中CaF2含量94％，鈮鐵中Nb含量為55％，鎢鐵中W含量為65％，金屬鉻中Cr含量99％，金屬錳中Mn含量99％，金屬鉬中含Mo量99％，鈦鐵中Ti含量為28％，硅鐵中Si含量為37％，碳酸鍶中SrCO3含量98％，純堿中Na2CO398％。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，的水玻璃為鈉水玻璃、鉀水玻璃或者鉀鈉水玻璃，其波美濃度為38°之間，所述的低溫烘焙的溫度為98℃；高溫烘焙的溫度為240℃。

實(shí)施例二：

本發(fā)明公開了一種船用焊條，包括焊芯及裹覆于焊芯表面的藥皮，所述焊芯的化學(xué)成分及其重量百分比含量為：C：0.04％，S：0.02％，P：0.02％，Ni：99.22％，其余元素含量0.70％，各成分總量為100％。具體的，所述的藥皮中粉料的成分及其重量百分比含量為：大理石3％、螢石27％、碳酸鍶3％、金屬鉻26％、金屬錳6％、鉬18％、鎢鐵8％、鈮鐵5％、有機(jī)物1％、純堿1％、硅鐵1％、鈦鐵1％，各成分總量為100％；將各成分的粉料按照比例均勻混合，再加入占所述藥皮中粉料的質(zhì)量40％的水玻璃均勻混合，然后送入壓涂機(jī)內(nèi)按照常規(guī)方法將其裹覆于所述焊芯上，最后經(jīng)過低溫烘焙以及高溫烘焙后即成為所述新型渣系鎳基電焊條，所述的螢石在所述藥皮中的重量百分比與所述大理石和碳酸鍶在所述藥皮中的重量百分比的總和之比在15/7之間，即螢石在藥皮中的重量百分比/大理石和碳酸鍶在藥皮中的重量百分比的總和＝15/7。作為優(yōu)選的，所述的藥皮中各粉料的主要成分的質(zhì)量百分比含量如下：大理石中CaCO3含量94％，螢石中CaF2含量96％，鈮鐵中Nb含量為65％，鎢鐵中W含量為80％，金屬鉻中Cr含量99.5％，金屬錳中Mn含量99.5％，金屬鉬中含Mo量99.5％，鈦鐵中Ti含量為30％，硅鐵中Si含量為50％，碳酸鍶中SrCO3含量99％，純堿中Na2CO399％。

作為進(jìn)一步優(yōu)選的，的水玻璃為鈉水玻璃、鉀水玻璃或者鉀鈉水玻璃，其波美濃度為46°之間，所述的低溫烘焙的溫度為148℃；高溫烘焙的溫度為360℃。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。