超低氫高堿度燒結(jié)焊劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種超低氫高堿度燒結(jié)焊劑。主要適用于核反應(yīng)堆壓力容器及其它重要壓力容器的焊接。其主要特征是該焊劑的具體組份（重量％）為：ＣａＣＯ↓［３］１５～２５％，ＭｇＯ２２～３０％，ＳｉＯ↓［２］１０～１５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１５～２０％，ＣａＦ↓［２］１２～１８％，ＢａＣＯ↓［３］４～９％，Ｌｉ↓［２］Ｏ１～２. ５％，Ｋ↓［２］Ｏ０. ５～３％，Ｎａ↓［２］Ｏ０. ５～３％，ＲＥＭｇ０. ２～５％。本發(fā)明專利技術(shù)具有顯著的脫磷效果，與相應(yīng)的焊絲相匹配所得的焊縫金屬不僅具有較高強(qiáng)度，優(yōu)異的低溫塑韌性，而且還具有良好的抗輻照脆性能和焊接工藝性能。（*該技術(shù)在2014年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于焊接材料。主要適用于核反應(yīng)堆壓力容器及其它重要壓力容器的焊接。核反應(yīng)堆壓力容器是核電站等最關(guān)鍵的設(shè)備，它維系著整個核電站及其它重要設(shè)施的安全。焊接是制造核反應(yīng)堆壓力容器的最主要的制造工藝，而焊接接頭又往往是這一類承壓設(shè)備中最薄弱環(huán)節(jié)。在核反應(yīng)堆的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，焊接接頭與其所焊接的承壓殼體一樣，每平方厘米要承受1×1019中子流的沖擊，因此，不僅要求焊接接頭具有良好塑性韌性和較高的強(qiáng)度，而且還要求具有優(yōu)異的抗輻照脆化性能。在金屬材料及其焊縫金屬中，P是對中子輻照脆化最敏感的元素，不僅降低焊縫金屬的低溫韌性，而且使輻照脆化溫度大大提高，嚴(yán)重威力核反應(yīng)堆的安全運(yùn)行。因此，作為核反應(yīng)堆壓力容器等焊接之用的焊劑，不僅要求焊劑本身的含磷量低，而且還要求對焊縫金屬具有脫磷效果。另外，核反應(yīng)堆壓力容器多為厚壁容器，通常采用窄間隙埋弧焊，因此，對焊劑的工藝性能，特別是脫渣性能和焊道成形性均有較高的要求。在現(xiàn)有的核反應(yīng)堆壓力容器焊接用的焊劑中，主要有熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑兩個類型，如日本《原子力發(fā)電機(jī)器的溶接》(昭和60年6月)所介紹的MF-27x焊劑和日本專利昭5395145所提供的焊劑，雖然焊縫金屬都具較好的低溫塑韌性，但焊劑本身不具備脫磷作用，致使焊縫金屬的含P量仍然不低。本專利技術(shù)的目的在于提供一種不僅具有優(yōu)異的低溫塑韌性能和窄間隙埋弧焊工藝性能，而且具有顯著的脫磷效果和抗輻照脆化性能好的超低氫高堿度燒結(jié)焊劑。根據(jù)上述目的，本專利技術(shù)采用了MgO-CaO-SiO2-Al2O3高堿度渣系，為了使焊劑具有脫磷性能，本專利技術(shù)采取了以下措施1).提高熔渣的堿度，堿度系數(shù)為Brrw為2.5～3.02).在不影響焊縫金屬韌性的前提下，適當(dāng)增加焊劑的氧化性，增加焊劑氧化性的具體措施是采用大理石，而不象許多燒結(jié)焊劑那樣采用硅灰石、大理石分解放出氧化性氣氛，實(shí)現(xiàn)氧化脫磷+ 5/4 O2＝PO2.5適當(dāng)增加氧化物性，不僅有利于脫磷，而且還有助于降低擴(kuò)散氫含量。3).通過添加CaF2，使熔渣熔點(diǎn)適當(dāng)降低，有助于脫磷。4).用BaO部分取代CaO，從而提高脫磷效果。同時，為了改善焊劑的工藝性能，特別是窄間隙根部的脫渣性，焊劑中不加冰晶石(Na3AlF6)，而加入少量的稀土鎂(REMg)。基于上述考慮，本專利技術(shù)的具體組份(重量%)為CaCO315～25%，MgO22～30%，SiO210～15%，AL2O315～20%，CaF212～18%，BaCO34～9%，Li2O1～2.5%，K2O0.5～3%，Na2O0.5～3%，REMg0.2～5%。在焊劑的生產(chǎn)方法上，為了改善焊劑的工藝性能，特別是窄間隙根部的脫渣性，還將燒結(jié)溫度提高到780～890℃，另外，將焊劑的最終粒度控制在14～60目，利于細(xì)化焊道的表面波紋。本專利技術(shù)的生產(chǎn)工藝如下首先按化學(xué)組份配料，隨后混料;混合均勻后，過篩，通過40目篩，同時去除物料中夾雜物;過篩的粉末進(jìn)行濕調(diào)，用水玻璃作粘結(jié)劑調(diào)濕均勻;接著造粒，并在溫度100～150℃下烘焙，最后在溫度780～890℃下高溫?zé)Y(jié)成形，再過篩，即成為成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)具有顯著的脫磷效果，可使焊縫金屬的磷含量降低0.02～0.03%，焊縫金屬的磷含量低于焊絲磷含量。(2)焊縫金屬的擴(kuò)散氫含量低，一般在2.8ml/100g以下(水銀法)。(3)脫渣性好，焊道成形美觀。實(shí)施例根據(jù)本專利技術(shù)超低氫高堿度燒結(jié)焊劑的化學(xué)組份，配制了三批焊劑，即A、B、C三個批號，為了對比，還用日本焊劑MF-27x和中國焊劑HJ153進(jìn)行對比試驗(yàn)，其具體組份如表1所示。采用本專利技術(shù)A、B、C三批焊劑和對比例MF-27x焊劑、HJ153焊劑，與相應(yīng)的焊絲1＃、2＃、3＃相匹配，對50mm厚的A508-3鋼板進(jìn)行窄間隙埋弧焊。焊絲的化學(xué)成分如表2所示。焊后對試板進(jìn)行了解剖，測定了焊縫金屬的化學(xué)成分(包括磷含量)、拉伸性能、沖擊韌性，并進(jìn)行了輻照試驗(yàn)，測出了輻照前后的脆性轉(zhuǎn)折溫度，其結(jié)果分別列入表3、表4、表5和表6。表1實(shí)施例焊劑組份(重量%) 表2實(shí)施例與對比例焊劑相匹配焊絲的化學(xué)成分(重量%) 表3實(shí)施例與對比例焊縫金屬的化學(xué)成分(重量%) 表4實(shí)施例與對比例焊縫金屬的力學(xué)性能 表5實(shí)施例與對比例焊縫金屬的沖擊韌性KCV(J) 表6實(shí)施例與對比例焊縫金屬輻照試驗(yàn)前后41J轉(zhuǎn)折溫度 權(quán)利要求1.一種超低氫高堿度燒結(jié)焊劑，含有MgO、Al2O3、CaF2、SiO2、LiO2、K2O、Na2O，其特征在于焊劑的組份(重量%)為CaCO315～25%，MgO22～30%，SiO210～15%，Al2O315～20%，CaF212～18%，BaCO34～9%，Li2O1～2.5%，K2O0.5～3%，Na2O0.5～3%，REMg0.2～5%。全文摘要本專利技術(shù)提供了一種超低氫高堿度燒結(jié)焊劑。主要適用于核反應(yīng)堆壓力容器及其它重要壓力容器的焊接。其主要特征是該焊劑的具體組份(重量％)為CaCO文檔編號B23K35/36GK1107770SQ9410638公開日1995年9月6日 申請日期1994年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月14日專利技術(shù)者田志凌, 梁東圖, 孫永令, 潘川, 呂韻生, 靳飛, 李劍 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超低氫高堿度燒結(jié)焊劑，含有ＭｇＯ、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＣａＦ↓［２］、ＳｉＯ↓［２］、ＬｉＯ↓［２］、Ｋ↓［２］Ｏ、Ｎａ↓［２］Ｏ，其特征在于焊劑的組份（重量％）為：ＣａＣＯ↓［３］１５～２５％，ＭｇＯ２２～３０％，ＳｉＯ↓［２］１０～１５％，Ａｌ２Ｏ↓［３］１５～２０％，ＣａＦ↓［２］１２～１８％，ＢａＣＯ↓［３］４～９％，Ｌｉ↓［２］Ｏ１～２. ５％，Ｋ↓［２］Ｏ０. ５～３％，Ｎａ↓［２］Ｏ０. ５～３％，ＲＥＭｇ０. ２～５％。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田志凌，梁東圖，孫永令，潘川，呂韻生，靳飛，李劍，
申請(專利權(quán))人：安泰科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]