[发明专利]一种含Nb不锈钢带极电渣堆焊焊带及焊剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接材料领域，具体涉及一种含Nb不锈钢带极电渣堆焊焊带及焊剂的制备方法。

背景技术

伴随着石化行业向大型化、规模化发展，亦随着工业化过程中的节能减排等要求，对一些大型设备，如加氢设备、原流合成塔、煤液化反应器等压力容器用材料要求越来越高，这往往要求大面积堆焊奥氏体不锈钢做内衬，以实现抗腐蚀、耐高温等的质量要求。对于大面积堆焊而言，带极自动堆焊是目前最理想的实现方法，相较于手工电弧焊和丝极堆焊，带极自动堆焊有以下明显优点：

1、高效的堆焊效率：堆焊速度可达到30cm/min，可实现焊带堆焊25Kg/小时；

2、良好的焊接质量，无夹渣未熔合等焊接缺陷。

在石化设备中，如加氢设备因为高压、高温环境，加之临氢状态，一般做内衬的Cr-Ni系奥氏体不锈钢难以满足使用条件，通常的解决方式为使用添加了Nb的不锈钢，以提高抗晶间腐蚀性能，但添加了Nb的不锈钢在焊接过程中，往往有焊接作业环境恶化，脱渣困难，有多量残渣等缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种含Nb不锈钢带极电渣堆焊焊带及焊剂的制备方法，不仅提高了抗晶间腐蚀能力，堆焊性能优异，又解决了焊接作业环境恶化，脱渣困难，有多量残渣等缺陷。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种含Nb不锈钢带极电渣堆焊焊带及焊剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)过渡层焊带的制备

将含有化学元素：C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Cu和N的化学组分经冶炼、浇注、锻打、热轧、酸洗、冷轧、分条或分卷制备；

2)表面层焊带的制备

将含有化学元素：C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Nb、Cu和N的化学组分经冶炼、浇注、锻打、热轧、酸洗、冷轧、分条或分卷制备；

3)焊剂的制备

将化学组分：CaF₂、Al₂O₃、SiO₂、Nb₂O₅、CaO和NaF在550℃-850℃烧结制备。

本发明的有益效果是：通过一种含Nb不锈钢带极电渣堆焊焊带及焊剂的方法，不仅提高了抗晶间耐腐蚀性能，堆焊性能优异，使堆焊弯曲无裂纹，又解决了焊接作业条件恶化，脱渣困难，有大量残渣等缺陷，使脱渣容易，焊道成型美观。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：

作为优选方案，所述过渡层焊带化学元素的重量百分比如下：

C：≤0.03％且＞0％，

Si：0.1％-0.5％，

Mn：1％-2.5％，

P：≤0.03％且＞0％，

S：≤0.03％且＞0％，

Ni：12％-14％，

Cr：23％-25％，

Cu：≤0.75％且＞0％，

N：≤0.05％且＞0％，

余量为Fe及其它不可避免杂质。

作为优选方案，所述表面层焊带化学元素的重量百分比如下：

C：≤0.03％且＞0％，

Si：0.1％-0.5％，

Mn：1％-2.5％，

P：≤0.03％且＞0％，

S：≤0.03％且＞0％，

Ni：9％-12％，

Cr：18％-21％，

Nb：0.4％-0.7％，

Cu：≤0.75％且＞0％，

N：≤0.05％且＞0％，

余量为Fe及其它不可避免杂质。

采用上述优选的方案，所述表面层焊带的化学组分稳定，提高了抗晶间腐蚀性，使堆焊弯曲无裂纹。

作为优选方案，所述焊剂化学组分的重量百分比如下：

CaF₂：55％-70％，

Al₂O₃：7％-15％，

SiO₂：7％-12％，

Nb₂O₅：0.2％-2％，

CaO：3％-15％，

NaF：1％-5％。