CN101628366A - 一种高等级石油管线钢用气保焊焊丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高等级石油管线钢用气保焊焊丝,按重量百分比由以下组分组成:0.02%-0.08%的C,0.2%-0.4%的Si,1.3%-1.8%的Mn,1.2%-1.6%的Ni,0.2%-0.45%的Mo,0.01%-0.035%的Ti,0.0015%-0.005%的B,0.1%-0.3%的Cu,0.1%-.3%的Ce,S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%。本发明还公开了上述焊丝的制备方法,采用电炉冶炼法,将不易氧化的Ni、Cr、Mo和Fe组分一起加入感应炉中,待Fe全部熔化,当炉内脱氧良好的时候再加入Mn、Ti、B、Zr组分,冶炼好后将混合熔液浇铸到铸模中,对铸锭进行后续的降温、锻造、轧制和拔丝,得到要求直径尺寸的焊丝材料。本发明的焊丝用于高等级石油管线钢焊接,焊缝强度高、低温冲击韧性和抗H2S应力腐蚀性好;本发明方法工艺稳定,易于实现,钢坯的轧制及焊丝的拉拔、镀铜等性能较好。
Description
技术领域
本发明属于焊丝材料技术领域,涉及石油天然气输送管道用钢X80级管线钢用的气保焊焊丝材料,具体涉及一种高等级石油管线钢用气保焊焊丝,本发明还涉及该种高等级石油管线钢用气保焊焊丝的制备方法。
背景技术
石油、天然气输送管道通常位于环境比较恶劣的地区,如极寒冷区、地震带或海洋地区,对输送管道的高强度和低温韧性要求日益增高,这就促使了高等级管线钢(X80管线钢)的开发成功,X80管线钢被工业发达国家誉为21世纪天然气输送管道用钢。高等级管线钢要求高强度、较好的低温韧性和抗腐蚀性能,与之匹配的高质量的焊接材料也成为了关注的焦点之一,为提高长输管线、尤其是输气管线的抗应力腐蚀和抗氢致裂纹的能力,对抗腐蚀管线钢焊接接头的基本要求有:1)硬度小于HRC22或HV248;2)含S量小于0.002%;3)焊接接头的组织;4)减少C、P、Si,以防止偏析和减少偏析区硬度;5)通过Cu、Ni的添加,以形成钝化膜,防止氢的侵入。本次高等级管线钢焊接接头显微组织是针状铁素体为主和少量粒状贝氏体的复合组织,焊接接头具有较低的硬度,还有一个特点是低硫,对高等级管线钢焊接接头来说,这三个因素是必需全部做到,不然抗硫化氢性能就不能保证,高强度和低温韧性也很难获得。为了满足X80管线钢焊接时的力学性能和冲击性能要求,设计了以Mn-Ni-Mo-Ti-B为与X80管线钢匹配气保焊丝的合金系,确定了焊丝的化学成分。
发明内容
本发明的目的是提供一种高等级石油管线钢用气保焊焊丝,提高高等级管线钢焊接接头的强韧性和低温韧性,使得焊接高等级管线钢后的焊缝能满足强韧性、低温韧性和抗H2S腐蚀性能的要求。
本发明的另一目的是提供上述高等级石油管线钢用气保焊焊丝的制备方法。
本发明所采用的技术方案是,一种高等级石油管线钢用气保焊焊丝,按重量百分比由以下组分组成:0.02%-0.08%的C,0.2%-0.4%的Si,1.3%-1.8%的Mn,1.2%-1.6%的Ni,0.2%-0.45%的Mo,0.01%-0.035%的Ti,0.0015%-0.005%的B,0.1%-0.3%的Cu,0.1%-0.3%的Ce,S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%。
本发明所采用的另一技术方案是,一种制备上述高等级石油管线钢用气保焊焊丝的方法,该方法按照以下步骤实施:
步骤1、焊丝钢的冶炼:首先按重量百分比称量以下组分:0.02%-0.08%的C,0.2%-0.4%的Si,1.3%-1.87%的Mn,1.2%-1.6%的Ni,0.2%-0.45%的Mo,0.01%-0.035%的Ti,0.0015%-0.005%的B,0.1%-0.3%的Cu,0.1%-0.3%的Ce,S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%;
然后在真空感应炉中进行冶炼,将不易氧化的Ni、Cr、Mo和Fe组分一起加入感应炉中,待Fe全部熔化,当炉内脱氧良好的时候再加入Mn、Ti、B、Zr组分,冶炼好后将混合熔液浇铸到铸模中,再取出铸锭冷却直至室温;
步骤2、焊丝的锻造、轧制和拔丝:
2.1、对铸锭进行剥皮,清除表面缺陷;对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5-4小时,在1130℃保温时间为1.5-2小时;再采用回火锻造为轧钢的钢锭,停锻温度不低于850℃,停锻后在炉中缓慢冷却,在650℃保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷得到方坯;
2.2、然后对钢锭进行热轧处理,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2-2.5小时,出炉即轧,直到轧成盘园;
2.3、然后对盘园进行拉拔,中间如硬化拉拔硬化,则在炉中进行650℃回火,保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷,然后再进行表面处理后,进一步拔丝,直到焊丝的直径拉拔到要求的直径尺寸。
本发明的焊丝完全满足用于高等级石油管线钢的焊接,焊缝强度高,冲击韧性和低温性能满足高等级管线钢的要求,焊缝具有较好抗H2S应力腐蚀等性能,焊缝强度及韧性完全能与高等级管线钢的基材匹配。
附图说明
图1是本发明焊丝材料的熔敷金属金相50×照片;
图2是本发明焊丝材料的熔敷金属金相500×照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的高等级石油管线钢用气保焊焊丝,按重量百分比由以下组分组成:
0.02%-0.08%的C,0.2%-0.4%的Si,1.3%-1.8%的Mn,1.2%-1.6%的Ni,0.2%-0.45%的Mo,0.01%-0.035%的Ti,0.0015%-0.005%的B,0.1%-0.3%的Cu,0.1%-0.3%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%。
本发明的高等级石油管线钢用气保焊焊丝,各组分含量的依据在于:
1、C 一般增加C含量将损害其韧性,为了获得良好韧性的焊缝,C含量应尽可能低。然后考虑到炼钢因降C而增加冶炼成本,故C控制在0.02%-0.08%范围内。
2、Mn 焊缝中Mn含量在0.6%-1.8%范围内,随着Mn含量的增加,可使焊缝金属中AF含量显著增加,先共析铁素体含量明显减少,侧板条铁素体的数量稍有下降,同时使AF细化。根据焊缝要求的强度水平以及降C带来的强度损失,Mn量控制在1.3%-1.8%之间。
3、Ni 对于较高Mn(1.6%)含量,Ni含量为2.5%时有马氏体形成,由此可见Ni的含量为2.5%时,对焊缝组织的形成具有一个门槛值。同时Ni能细化组织促使针状铁素体的形成,Ni的固溶还能提高低温韧性。根据焊缝的低温韧性要求以及考虑到Ni元素价格昂贵,Ni量控制在1.2%-1.6%之间。
4、Si 焊缝中Si含量在0.2%-0.4%范围内时,随着Si含量的增加会促使AF的形成,特别是当焊缝中Mn含量小于1%时,随着Mn含量的增加,Si的影响明显减弱。从焊缝性能角度考虑,熔敷金属控制Si<0.4%。
5、Mo保持强度水平,抑制g→a转变,稍微降低g→a转变温度。Mo能延迟和阻止珠光体的形核和长大。Si增加了C的活性,促使形成晶界渗碳体膜,但渗碳体膜存在时损害韧性。因此增加Mo来球化处理。但是Mo对韧性亦有害。在消除应力处理过程中析出Mo的C化物。所以Mo的加入要限制在某一范围内。Mo含量一般不超过0.4%,本发明取0.2%-0.45%。
6、Ti、B 焊缝中Ti、B元素含量过低,难以形成针状铁素体形核的足够夹杂物(Ti(CN)、BN等)质点,对焊缝金属的韧性提高不利,过高则夹杂物质点增多而增加脆性,且B含量过高,将弱化晶界,降低焊缝的低温冲击韧性。轻稀土Ce在焊接过程中会富集在硅酸盐夹杂物中,使夹杂物球化,并以弥散状态分布,从而有利于针状铁素体的形核,加入0.2%-0.3%的轻稀土Ce,对针状铁素体的成形比较有利,但轻稀土Ce加入量为2%时,冲击功有最大值,再增加稀土量,冲击韧性又明显下降。因此,Ti的含量为0.01%-0.035%,B的含量为0.0015%-0.005%较为合适。
7、Cu 低合金钢中Cu含量从0.025%开始即可提高耐蚀性,至0.25%为止,加入更多的Cu并不能继续提高钢的耐蚀性,故Cu控制在0.1%-0.3%。
8、S、P 当S在0.007%-0.046%范围内变化时,随着S含量的增加,焊缝金属中的AF数量减少,SF数量增加,而PF数量变化不大,组织的变化与夹杂物表面上生成的MnS层有关,焊缝金属的硬度和强度降低,冲击韧性严重恶化。P在0.007%-0.04%范围内变化时,对焊缝组织无明显影响。当焊缝金属中S和P的含量低于0.005%时,再降低S和P的含量,收效不大。S和P属于限制性杂质元素,但无限度地降低S和P的含量,必然会引起生产成本的提高,故控制S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%。
本发明的石油管线钢气保焊焊丝的制备方法,按照以下步骤实施:
步骤1、焊丝钢的冶炼
首先按重量百分比称量以下组分:0.02%-0.08%的C,0.2%-0.4%的Si,1.3%1.8%的Mn,1.2%-1.6%的Ni,0.2%-0.45%的Mo,0.01%-0.035%的Ti,0.0015%-0.005%的B,0.1%-0.3%的Cu,0.1%-0.3%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%;
然后在真空感应炉中进行冶炼,将不易氧化的Ni、Cr、Mo和Fe组分一起加入感应炉中,待Fe全部熔化,当炉内脱氧良好的时候再加入Mn、Ti、B、Zr组分,冶炼好后将混合熔液浇铸到铸模中,再取出铸锭埋到沙里直至室温;
步骤2、焊丝的锻造、轧制和拔丝
2.1、对铸锭进行剥皮,清除表面缺陷;对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5-4小时,在1130℃保温时间为1.5-2小时;再采用回火锻造为轧钢的钢锭,停锻温度不低于850℃,方坯的锻造截面尺寸68×68mm,停锻后在炉中缓慢冷却,在650℃保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷得到方坯。
2.2、然后对钢锭进行热轧处理,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2-2.5小时,出炉即轧,最终轧成直径为6.5mm的盘园;
2.3、然后对盘园进行拉拔,中间如硬化拉拔硬化,则在炉中进行650℃回火,保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷,然后再进行表面处理后,进一步拔丝,直到焊丝的直径拉拔到要求的直径尺寸。
为了保证焊丝的表面质量和焊接工艺性,采用非镀铜焊丝。依靠光亮拉拔和特殊处理,提高焊丝表面质量和耐腐蚀性。
以下实施例中的焊接材料为本发明的气保实芯焊丝,试验用钢板为马钢研制生产的X80管线钢,厚度为18.4mm,化学成分见表1。
表1X80管线钢的化学成分(wt,%)
C | Si | Mn | Nb+V+Ti | Al | Cu |
0.05 | 0.28 | 1.71 | 0.11 | 0.03 | 0.21 |
Ni | Mo | S | P | *Ceq | *Pcm |
0.21 | 0.19 | 0.001 | 0.009 | 0.421 | 0.184 |
X80管线钢的强韧性要求为:Rel≥551MPa,Rm≥620MPa,在H2S环境中使用的X80管线钢最大允许硬度(HV248)。
试板焊接参照GB/T8110-1995气体保护电弧焊碳钢、低合金钢焊接标准进行。用本发明的焊丝焊接时,焊接保护气体为8%Ar+2%CO2,气体流量为20L/min。焊接规范参数见表2。每个焊件共焊接6层12道,前三道为短弧打底焊接,随后的焊道调整热输入到12.6kJ/cm,层间温度保持在80℃左右。
表2试板焊接规范参数表
道数 | 温度℃ | 电压V | 电流A | 热输入KJ/cm | 移动速度cm/min |
1 | 室温 | 22 | 220 | 打底 | 48 |
2 | 室温 | 22 | 220 | 打底 | 48 |
3 | 室温 | 22 | 220 | 打底 | 48 |
4 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
5 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
6 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
7 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
8 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
9 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
10 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
11 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
12 | >76、<83 | 22 | 220 | 12.6 | 23 |
金相样品均取自最后一道焊缝,经研磨抛光后采用4%硝酸酒精溶液进行腐蚀,采用Neopht-21型卧式金相显微镜观察熔敷金属显微组织。采用HITACHI S-3000N型扫描电镜进行冲击断口分析。
用本发明的焊丝进行规范焊接所得熔敷金属的化学成分见表3。从表中可以发现,熔敷金属的化学成分基本达到了设计的要求,又由于保护气体中含有CO2,所以在焊接过程中部分合金元素出现较多烧损,使熔敷金属中的C、Mn、Ti、B含量比焊丝中含量有所降低。熔敷金属中的Ni、Mo和焊丝相比,变化不大。
表3工业纯铁的化学成分表(wt,%)
C | Si | Mn | S | P | Al | Fe |
0.030 | 0.070 | 0.038 | 0.003 | 0.005 | 0.006 | 其余 |
实施例1
按照以下步骤及参数进行制备:
步骤1、焊丝钢的冶炼
首先,按重量百分比称取0.043%的C,0.3%的Si,1.4%的Mn,1.3%的Ni,0.3%的Mo,0.02%的Ti,0.0015%的B,0.1%的Cu,0.1%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%。焊丝钢的冶炼采用纯铁为原料,纯铁表面经处理去除铁锈。
然后在真空感应炉中进行冶炼冶炼时将不易氧化的元素Ni、Cr、Mo和纯铁一起加入感应炉中,待纯铁全部熔化,炉内脱氧良好的时候加入Mn、Ti、B、Zr,冶炼后浇铸到铸模中,取出铸锭埋到沙里冷却到室温。
步骤2、焊丝的锻造、轧制和拔丝:
2.1、对铸锭进行剥皮,清除表面缺陷;对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5小时,在1130℃保温时间为1.5小时;再采用回火锻造为轧钢的钢锭,停锻温度不低于850℃,方坯的锻造截面尺寸68×68mm,停锻后在炉中缓慢冷却,在650℃保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷得到方坯。
2.2、然后对钢锭进行热轧处理,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2小时,出炉即轧,最终轧成直径为6.5mm的盘园;
2.3、然后对盘园进行拉拔,中间如硬化拉拔硬化,则在炉中进行650℃回火,保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷,然后再进行表面处理后,进一步拔丝,直到焊丝的直径拉拔到要求的直径尺寸,即拉拔成直径1.2mm的焊丝。
本实施例的1号焊丝的性能数据见表4、表5。
表4X80级管线钢各实施例焊丝熔敷金属力学性能
项目 | ReL(MPa) | Rm(MPa) | ReL/Rm | 硬度(Hv10) |
1号焊丝 | 582-603 | 662-695 | 0.84-0.91 | 230-240 |
2号焊丝 | 585-602 | 668-690 | 0.82-0.90 | 231-240 |
3号焊丝 | 588-605 | 663-692 | 0.84-0.89 | 233-241 |
4号焊丝 | 585-602 | 668-690 | 0.82-0.90 | 231-240 |
5号焊丝 | 587-601 | 670-686 | 0.84-0.88 | 232-238 |
6号焊丝 | 581-601 | 669-691 | 0.81-0.91 | 230-241 |
7号焊丝 | 582-600 | 667-690 | 0.84-0.90 | 231-242 |
8号焊丝 | 582-602 | 666-690 | 0.84-0.90 | 231-243 |
性能要求 | ≥551 | ≥620 | ≤0.93 | ≤248 |
表5试验焊丝熔敷金属冲击性能
项目 | Akv(室温)/J | Akv-20℃/J |
1号焊丝 | 128~135 | 118~126 |
2号焊丝 | 125~133 | 119~125 |
3号焊丝 | 122~134 | 118~124 |
4号焊丝 | 128~133 | 115~123 |
5号焊丝 | 129~133 | 120~124 |
6号焊丝 | 123~134 | 116~124 |
7号焊丝 | 122~135 | 117~123 |
8号焊丝 | 131~134 | 117~125 |
性能要求 | 单个最小≥95,平均≥120 | 单个最小≥90,平均≥115 |
实施例2
先按重量百分比称取0.02%的C,0.32%的Si,1.3%的Mn,1.35%的Ni,0.33%的Mo,0.024%的Ti,0.0018%的B,0.23%的Cu,0.26%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%。再按实施例1的步骤进行制备,其中在步骤2.1中,对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为4小时,在1130℃保温时间为2小时;在步骤2.2中,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2.5小时。本实施例2号焊丝的性能数据见表4、表5。
实施例3
先按重量百分比称取0.055%的C,0.35%的Si,1.48%的Mn,1.6%的Ni,0.35%的Mo,0.035%的Ti,0.0015%的B,0.25%的Cu,0.3%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%,再按照实施例1的步骤进行制备,其中在步骤2.1中,对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5小时,在1130℃保温时间为2小时;在步骤2.2中,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2.5小时。本实施例3号焊丝的性能数据见表4、表5。
实施例4
先按重量百分比称取0.063%的C,0.3%的Si,1.55%的Mn,1.5%的Ni,0.38%的Mo,0.028%的Ti,0.002%的B,0.3%的Cu,0.28%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%,再按照实施例1的步骤进行制备,其中在步骤2.1中,对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为4小时,在1130℃保温时间为1.5小时;在步骤2.2中,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2.5小时。本实施例4号焊丝的性能数据见表4、表5。
实施例5
先按重量百分比称取0.068%的C,0.2%的Si,1.45%的Mn,1.2%的Ni,0.34%的Mo,0.022%的Ti,0.0018%的B,0.24%的Cu,0.27%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%,再按实施例1的步骤进行制备,其中在步骤2.1中,对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为4小时,在1130℃保温时间为2小时;在步骤2.2中,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2.5小时。本实施例5号焊丝的性能数据见表4、表5。
实施例6
先按重量百分比称取0.065%的C,0.36%的Si,1.7%的Mn,1.22%的Ni,0.2%的Mo,0.02%的Ti,0.003%的B,0.23%的Cu,0.2%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%,再按照实施例1的步骤进行制备,其中在步骤2.1中,对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5小时,在1130℃保温时间为1.5小时;在步骤2.2中,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2小时。本实施例6号焊丝的性能数据见表4、表5。
实施例7
先按重量百分比称取0.067%的C,0.35%的Si,1.8%的Mn,1.26%的Ni,0.32%的Mo,0.018%的Ti,0.004%的B,0.22%的Cu,0.21%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%,再按照实施例1的步骤进行制备,其中在步骤2.1中,对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5小时,在1130℃保温时间为1.5小时;在步骤2.2中,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2.5小时。本实施例7号焊丝的性能数据见表4、表5。
实施例8
先按重量百分比称取0.08%的C,0.4%的Si,1.58%的Mn,1.23%的Ni,0.45%的Mo,0.01%的Ti,0.005%的B,0.2%的Cu,0.1%的Ce,S、P的含量为S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%,再按照实施例1的步骤进行制备,其中在步骤2.1中,对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5小时,在1130℃保温时间为2小时;在步骤2.2中,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2.5小时。本实施例8号焊丝的性能数据见表4、表5。
图1和图2为实施例1的1号试验焊丝熔敷金属的微观组织金相图,图1为熔敷金属金相50×照片,图2为熔敷金属金相500×照片。从图中可以看出,熔敷金属组织主要为针状铁素体,呈篮筐编结形态,晶态大小不等,相互之间的位相关系不定,以混杂的形式分布;另外在针状铁素体之间有少量呈白色小颗粒岛状的粒状贝氏体(GB)析出、少量的块状先共析铁素体(PF)组织和极少量的M-A组元。从显微组织来看,合金系的选择是合适的,合金成分的设计达到了预期的效果,即获得了以针状铁素体为主和少量粒状贝氏体的复合组织。其他各组实施例的微观组织实验结果与实施例1的1号试验焊丝熔敷金属的微观组织类似,在此不一一列举。
本发明的焊丝具有以下特点:
第一、本发明焊丝焊缝熔敷金属组织均主要为针状铁素体,呈“篮筐编结”形态,晶态大小不等,相互之间的位相关系不定,以混杂的形式分布。另外在针状铁素体之间有少量呈白色小颗粒岛状的粒状贝氏体(GB)析出、少量的块状先共析铁素体(PF)组织和极少量的M-A组元。从显微组织来看,合金系的选择是合适的,合金成分的设计达到了预期的效果,即获得了以针状铁素体为主和少量粒状贝氏体的复合组织。
第二、本发明的焊丝完全满足用于高等级石油管线钢的焊接,焊缝强度高,冲击韧性和低温性能满足高等级管线钢的要求,焊缝具有较好抗H2S应力腐蚀等性能,焊缝强度及韧性完全能与高等级管线钢的基材匹配,本发明的焊丝还可用于Rel≥551MPa,Rm≥620MPa及以上强度级别管线钢和其它结构钢焊接。
第三、本发明焊丝钢冶炼工艺稳定,易于实现,钢坯的轧制及焊丝的拉拔、镀铜等性能较好。
Claims (2)
1.一种高等级石油管线钢用气保焊焊丝,其特征在于,按重量百分比由以下组分组成:0.02%-0.08%的C,0.2%-0.4%的Si,1.3%-1.8%的Mn,1.2%-1.6%的Ni,0.2%-0.45%的Mo,0.01%-0.035%的Ti,0.0015%-0.005%的B,0.1%-0.3%的Cu,0.1%-0.3%的Ce,S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%。
2.一种制备权利要求1所述高等级石油管线钢用气保焊焊丝的方法,其特征在于,该方法按照以下步骤实施:
步骤1、焊丝钢的冶炼:首先按重量百分比称量以下组分:0.02%-0.08%的C,0.2%-0.4%的Si,1.3%-1.87%的Mn,1.2%-1.6%的Ni,0.2%-0.45%的Mo,0.01%-0.035%的Ti,0.0015%-0.005%的B,0.1%-0.3%的Cu,0.1%-0.3%的Ce,S<0.01%,P<0.02%,余量为Fe,各组分的重量之和为100%;
然后在真空感应炉中进行冶炼,将不易氧化的Ni、Cr、Mo和Fe组分一起加入感应炉中,待Fe全部熔化,当炉内脱氧良好的时候再加入Mn、Ti、B、Zr组分,冶炼好后将混合熔液浇铸到铸模中,再取出铸锭冷却直至室温;
步骤2、焊丝的锻造、轧制和拔丝:
2.1、对铸锭进行剥皮,清除表面缺陷;对清理后的铸锭升温加热,在600℃-1130℃之间升温时间约为3.5-4小时,在1130℃保温时间为1.52小时;再采用回火锻造为轧钢的钢锭,停锻温度不低于850℃,停锻后在炉中缓慢冷却,在650℃保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷得到方坯;
2.2、然后对钢锭进行热轧处理,轧制前,在350℃-500℃之间中温回火,保温时间为2-2.5小时,出炉即轧,直到轧成盘园;
2.3、然后对盘园进行拉拔,中间如硬化拉拔硬化,则在炉中进行650℃回火,保温时间不小于10小时,在温度低于600℃时出炉缓冷,然后再进行表面处理后,进一步拔丝,直到焊丝的直径拉拔到要求的直径尺寸。
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