耐油艙腐蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種焊接材料，特別涉及一種耐油艙腐蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 日本在上世紀末就開始了對耐腐蝕鋼的研究。歷經(jīng)三年，成功揭示了貨油艙內(nèi)腐 蝕、腐蝕產(chǎn)生的機理以及腐蝕過程，建立了油船貨油艙仿真測試方法。2002年，日本的鋼鐵 生產(chǎn)商基于上述的研究成果，開始研發(fā)這種新型的耐腐蝕鋼，并獲得了工程應用。日本的實 物試驗表明，此種鋼材在大型油船的甲板和內(nèi)底上具有良好的抗腐蝕性能，兩年半后的腐 蝕率為普通鋼材的四分之一。日本NYK公司近幾年訂購的超大型原油船貨艙內(nèi)殼底部已使 用了這種耐腐蝕鋼，替代了防腐涂層。迪拜會上，現(xiàn)場展示了三菱重工2004年6月建造完 工的一條名為TAKAMING的船。該船的內(nèi)殼底部使用了耐腐蝕鋼板，甲板及其他部位仍使用 常規(guī)的船用鋼板。壓載艙按照ΙΜ0的公約要求，使用了防腐涂層。目前"中海油"建造的大 型油輪均采用防腐涂層，經(jīng)過五六年的運營證明我們的涂層技術(shù)是成熟的。經(jīng)驗證明，一種 防腐效果是否好，至少需要十年左右的時間。由于鋼鐵材料多種多樣，對鋼的應用提出各種 各樣的要求，船殼和海上建筑用鋼板的腐蝕率也涉及到鋼的耐腐蝕性。但船殼和海上建筑 周圍環(huán)境的腐蝕性要強些，高溫蒸汽和發(fā)電機環(huán)境下的腐蝕性更強。由于環(huán)境中的腐蝕現(xiàn) 象十分普遍，對耐腐蝕材料的要求不盡相同，因此要開發(fā)出滿足環(huán)境要求的鋼鐵產(chǎn)品。
[0003] 耐腐蝕鋼板應用廣泛，對耐腐蝕鋼板的需求逐年增加。因此，有良好耐腐蝕性能的 不銹鋼和涂鍍鋼已開發(fā)出來。特別是近年來不僅要求鋼鐵材料具有耐腐蝕性，而且滿足其 他性能，如深沖性、涂鍍粘附性和焊接性。
[0004] 但是這些耐腐蝕鋼板缺少對應的相匹配的焊材，普通的同級別鋼材無法滿足耐腐 蝕的要求，鋼板被腐蝕后，會帶來極大的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一就在于提供一種耐油艙腐蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲，該耐油 艙腐蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲焊接工藝性能良好，電弧穩(wěn)定、飛濺小、焊縫成型美觀等目 的；性能上達到良好的力學性能和抗腐蝕性能的目的。
[0006] 技術(shù)方案是：一種耐油艙腐蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲，由低碳鋼外皮和包裹在 該低碳鋼外皮內(nèi)的藥芯組成，該藥芯由以下成分制成：
[0007] 金紅石3-5重量份 [0008] 硅鐵粉1-2重量份 [0009] 鈦鐵粉0· 2-0. 5重量份 [0010] 氟化物〇· 15-0. 3重量份
[0011] 錳鐵粉〇· 2-0. 5重量份
[0012] 銀粉0· 2-0. 3重量份
[0013] 銅粉0· 1-0. 15重量份
[0014] 鎢粉0· 2-0. 8重量份
[0015] 鋪粉0· 3-0· 6重量份和
[0016] 鐵粉 5. 55-11. 2 重量份。
[0017] 作為優(yōu)選，所述低碳鋼外皮為4X0. 9mm的鋼帶，化學成分為C 0. 025wt %、Μη 0.22wt%、Si 0.018wt%、S 0.008wt%、P O.Olwt%、余量為鐵。
[0018] 作為優(yōu)選，所述藥芯重量為焊絲重量的10_20wt%。
[0019] 作為優(yōu)選，所述金紅石為4. 5重量份，娃鐵粉為2. 0重量份，鈦鐵粉為0. 5重量份， 氟化物為〇. 2重量份，猛鐵粉為0. 4重量份，鎳粉為0. 3重量份，銅粉為0. 15重量份，媽粉 為0. 8重量份，銻粉為0. 6重量份，鐵粉為5. 55重量份。
[0020] 作為優(yōu)選，所述金紅石為5. 0重量份，娃鐵粉為1. 5重量份，鈦鐵粉為0. 4重量份， 氟化物為〇. 3重量份，猛鐵粉為0. 5重量份，鎳粉為0. 2重量份，銅粉為0. 10重量份，媽粉 為0. 5重量份，鋪粉為0. 3重量份，鐵粉為11. 2重量份。
[0021] 作為優(yōu)選，所述金紅石為3. 0重量份，娃鐵粉為1. 0重量份，鈦鐵粉為0. 2重量份， 氟化物為〇. 15重量份，猛鐵粉為0. 2重量份，鎳粉為0. 3重量份，銅粉為0. 1重量份，媽粉 為0. 2重量份，銻粉為0. 5重量份，鐵粉為9. 35重量份。
[0022] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種耐油艙腐蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲的制備方 法。
[0023] 技術(shù)方案是：一種耐油艙腐蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲的制備方法，包括以下步 驟：
[0024] ①將藥芯中各成分混合均勻后待用；
[0025] ②將鋼帶置于焊絲成型機內(nèi)、陸續(xù)將待用的藥芯混合料注入橫向彎制成"U"型的 鋼帶凹槽內(nèi)，進而卷制成絲、經(jīng)細拉至<2 1. 2mm即成。
[0026] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種耐油艙腐蝕鋼的焊接方法。
[0027] 技術(shù)方案是：一種耐油艙腐蝕鋼的焊接方法，所述焊接方法采用上述的耐油艙腐 蝕鋼用的氣體保護藥芯焊絲焊接所述的耐油艙腐蝕鋼。
[0028] 發(fā)明原理：
[0029] 硅鐵：硅是重要的脫氧劑同時也是焊縫金屬重要的合金劑，在焊縫中添加硅，可以 使焊縫金屬中含氧量減少，針狀鐵素體數(shù)量增加硅可以降低焊縫金屬的含氧量，提高焊縫 金屬的沖擊韌性，但太高時則相反；采用硅錳聯(lián)合脫氧其效果較好。
[0030] 金紅石：主要化學成分為氧化鈦（Ti02)，在焊條中主要作為穩(wěn)弧劑、造渣劑，保證 焊縫穩(wěn)定電弧和成形細致。
[0031] 鎳：鎳作為孕育劑，細化晶粒、減小偏析、促進針狀鐵素體的形成，從而提高鐵素體 的韌性。鎳還增加位錯能，促進低溫時螺旋位錯交滑移，增加裂紋擴展消耗功，也使韌性提 高，主要來源于金屬鎳。
[0032] 氟化物：氟用以降低熔敷金屬中擴散氫的含量，但氟化物含量過高，焊接時電弧不 穩(wěn)、飛濺變大、電弧聲音變差，主要來源于氟化鈉、氟硅酸鈉、氟硅酸鉀或冰晶粉。
[0033] 銅粉：藥芯中加入銅粉可提高熔敷金屬的耐腐蝕性能。
[0034] 鎢粉：藥芯中加入鎢粉可提高熔敷金屬的耐腐蝕性能。
[0035] 銻粉：藥芯中加入銻粉可提高熔敷金屬的耐腐蝕性能。
[0036] 有益效果：
[0037] 本發(fā)明通過上述藥芯成分的有機組配并與低碳鋼帶外皮配合從而實現(xiàn)焊絲焊接 后熔敷金屬：抗拉強度490-623Mpa、屈服強度彡355Mpa、延伸率彡21%、-20°C沖擊達到 80J，-40°C沖擊達到54J，熔敷金屬擴散氫含量小于5mL/100g。有效地提高了焊縫整體性 能，解決了焊縫金屬低溫韌性不足及耐腐蝕性的問題。焊接工藝性能良