本发明属于药芯焊丝领域，尤其是涉及一种大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝及应用。
背景技术：
1、随着社会经济的发展，能源对国民经济发展的影响越来越大。我国石油资源紧缺，对石油的依赖程度日益提高，美国、日本的石油储备均达到150天，我国的石油储备距离国际常用的90天的储备“安全线”还有一定距离，我国石油储备建设工程量还很大。石油储备最基本的单元就是储罐，10万立方米以上大型石油储罐，主体材料为12mnnivr高强钢，纵向焊缝使用气电立焊方法焊接。
2、气电立焊适用范围广，焊接效率高，但它的大线能量对其配套的焊接材料提出了极高的要求，其难点是厚钢板、大焊接热输入条件下焊接接头的抗裂性能。目前国内大型储罐用气电立焊药芯焊丝几乎全部从国外进口。进口焊材采购周期长、采购成本高、使我国大型储罐建设受到进口焊材的制约。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝及应用。
2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
3、一种大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，所述药芯焊丝由冷轧低碳钢带和焊丝药芯组成，其中，焊丝药芯由如下重量份数的原料组成：
4、氟化物48-60份、碳酸钙8-15份、钛酸钙2-5份、钛白粉2-6份、硅微粉2-6份、钛酸钾1-5份、钛酸钠1-5份、75％硅铁10-20份、70％钛铁10-20份、硼硅铁6-10份、金属锰粉60-80份、镍粉60-80份、钼粉4-8份、镁粉5-10份、铁粉700-750份。
5、本发明的药芯焊丝属于碱性渣系，焊丝渣系主要由naf-cao-mgo组成，焊渣碱度biiw≥2.0。
6、本发明的焊丝药芯中的碳酸盐为主要的造渣剂，主要改善熔渣粘度，焊接过程产生co2对熔池起到保护作用。
7、本发明的焊丝药芯中的钛酸盐为主要的稳弧剂，主要由钛酸钾、钛酸钠组成，主要作用改善焊接过程电弧稳定性。
8、优选地，所述药芯焊丝由冷轧低碳钢带和焊丝药芯组成，焊丝药芯占焊丝总质量的22％～26％。
9、优选地，所述氟化物为氟铝酸钠、氟硅酸钾、氟化锂中的一种或两种以上混合物。
10、优选地，所述氟化物包括氟铝酸钠、氟硅酸钾、氟化锂，其中，氟硅酸钾与氟化锂质量之和与氟铝酸钠质量的比值为1：(1～3)。
11、优选地，所述药芯焊丝形成的焊接接头的抗拉强度≥610mpa，在-20℃条件下的冲击吸收能量≥47j；所述药芯焊丝形成的焊接接头的在-20℃条件下裂纹尖端涨开位移ctod≥0.3mm。
12、优选地，所述钛白粉中tio2的质量分数≥98％。
13、优选地，所述硅微粉中sio2的质量分数≥98％。
14、优选地，所述硼硅铁中b的质量分数4％，si的质量分数20％。
15、优选地，所述金属锰粉中mn的质量分数≥99.8％，h的质量分数≤0.005％。
16、优选地，所述镍粉中ni的质量分数≥99.5％。
17、优选地，所述钼粉中mo的质量分数≥99.5％。
18、优选地，所述镁粉中mg的质量分数≥99％。
19、优选地，所述铁粉中fe的质量分数≥99％，o的质量分数≤0.35％。
20、本发明焊丝药芯中的氟化物为主要的造渣剂，可降低焊渣的熔点、粘度和表面张力，有效改善焊渣的流动性，使熔渣更好的从熔池总排出，提高焊接稳定性。以氟化物为主的碱性渣系，可以减少焊缝金属中的杂质，降低焊缝金属的氢含量。
21、本发明焊丝药芯中的氧化物为主要的造渣剂，主要由tio2和sio2组成，主要作用改善焊缝成型，稳定电弧，改善焊缝的脱渣性能。
22、本发明焊丝药芯中的金属锰粉和75％硅铁，是主要的脱氧剂、脱硫剂，硅锰联合脱氧，并且可以有效控制熔敷金属的杂质硫含量。
23、本发明焊丝药芯中的70％钛铁与硼硅铁联合使用，能促进针状铁素体的形成，细化晶粒，增加晶界面积，提高焊缝的强度及韧性，提高材料的力学性能。
24、本发明焊丝药芯中的镍粉、钼粉主要起到细化焊缝金属晶粒，提高焊缝金属强韧性作用。
25、本发明焊丝药芯中的镁粉作为主要脱氧剂，主要起到净化熔池，保护合金有效过渡，提高焊缝金属强韧性作用。
26、本发明焊丝药芯中的铁粉可以提高焊接的熔敷效率和电弧稳定性。
27、优选地，所述焊丝的直径为1.6mm。
28、本发明还提供了一种上述药芯焊丝在气电立焊10万立方以上大型石油储罐钢板中的应用。
29、优选地，所述大型石油储罐钢板为12mnnivr钢板。
30、相对于现有技术，本发明具有以下优势：
31、本发明确立了新型气电立焊药芯焊丝渣系与合金体系，在满足储罐现场焊接施工使用的同时，有效提高了焊接接头的低温冲击韧性与断裂韧性，可有效提高焊接接头的抗裂性能。
1.一种大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述药芯焊丝由冷轧低碳钢带和焊丝药芯组成，其中，焊丝药芯由如下重量份数的原料组成：
2.根据权利要求1所述的大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述药芯焊丝由冷轧低碳钢带和焊丝药芯组成，焊丝药芯占焊丝总质量的22％～26％。
3.根据权利要求1所述的大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述氟化物为氟铝酸钠、氟硅酸钾、氟化锂中的一种或两种以上混合物。
4.根据权利要求1所述的大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述氟化物包括氟铝酸钠、氟硅酸钾、氟化锂，其中，氟硅酸钾与氟化锂质量之和与氟铝酸钠质量的比值为1：(1～3)。
5.根据权利要求1所述的大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述药芯焊丝形成的焊接接头的抗拉强度≥610mpa，在-20℃条件下的冲击吸收能量≥47j；所述药芯焊丝形成的焊接接头的在-20℃条件下裂纹尖端涨开位移ctod≥0.3mm。
6.根据权利要求1所述的大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述钛白粉中tio2的质量分数≥98％；优选地，所述硅微粉中sio2的质量分数≥98％；优选地，所述硼硅铁中b的质量分数4％，si的质量分数20％；优选地，所述金属锰粉中mn的质量分数≥99.8％，h的质量分数≤0.005％。
7.根据权利要求1所述的大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述镍粉中ni的质量分数≥99.5％；优选地，所述钼粉中mo的质量分数≥99.5％；优选地，所述镁粉中mg的质量分数≥99％；优选地，所述铁粉中fe的质量分数≥99％，o的质量分数≤0.35％。
8.根据权利要求1所述的大型石油储罐用高强高断裂韧性气电立焊药芯焊丝，其特征在于：所述焊丝的直径为1.6mm。
9.一种权利要求1-8任一所示的药芯焊丝在气电立焊10万立方以上大型石油储罐钢板中的应用。
10.根据权利要求10所述的应用，其特征在于：所述大型石油储罐钢板为12mnnivr钢板。
