CN1093025C - 一种管线钢用高韧性抗腐蚀埋弧焊丝 - Google Patents
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Abstract
一种高韧性、抗腐蚀埋弧焊丝，其特征在于：它的主要化学成分(重量%)为C0.01～0.08%，Mn 1.20～1.80%，Si 0.05～0.5%，Ti 0.03～0.15%，B 0.001～0.008%，Mo 0.20～0.55，Cu 0.20～0.5%，Ni 0.03～0.5%，S≤0.005%，P≤0.01%，其余为Fe。由本发明得到的焊缝金属不但具有更高的强度和韧性，而且能够适合于含硫化氢天然气输送管线的焊接。
Description
本发明属于焊接材料领域，主要用于埋弧焊，焊接石油、天然气输送管线用钢。
石油、天然气是社会发展的物质基础，是国民经济的主要组成部分。据估算，到下世纪主要能源是天热气，但我国在石油、天然气方面的缺口将会达到2亿吨/年，因此除了继续勘控和开发我国东部和西部的油气田外，还必须从国外输入能源，建立从国外向国内的输送管线以及在国内建设石油、天然气的输送管网。由于输送管线往往长达数千公里，沿途地域复杂，为了降低输送成本，采用高压、大输量、大管径的管线输送。这就对管材提出了高强度、高韧性的要求。同时，还要求输送管线具有抗H2S腐蚀的能力。考虑到埋弧焊方法是螺旋焊管和直缝焊管制管的主要工艺，因此，要求所采用的焊丝和焊剂匹配焊成的焊缝也必须具有很高的强度、韧性以及良好的抗H2S腐蚀的能力。目前，针对管线钢焊接的埋弧焊丝，国内公开了两项专利CN1077152A和CN1068528A。虽然CN1077152A发明的焊丝具有很高的强度和韧性，但由于碳、锰含量较高，不适合于天然气输送管线的焊接，而CN1068528A的低温韧性又相对较低。
本发明的目的在于提供一种管线钢用高韧性抗腐蚀埋弧焊丝，由其得到的焊缝金属不但具有更高的强度和韧性，而且能够适合于含硫化氢天然气输送管线的焊接。
本发明提供了一种管线钢用高韧性抗腐蚀埋弧焊丝，焊丝的化学成分(重量％)为：
C 0.01～0.08％，Mn 1.20～1.80％，Si 0.05～0.5％，Ti 0.03～0.15％，B 0.001～0.008％，Mo 0.20～0.55％，Ni 0.03～0.5％，Cu 0.20～0.5％，S≤0.005％，P≤0.01％，其余为Fe。
现将本发明化学成分设计依据叙述如下：
采用很低的碳含量，降低了焊缝金属的硬度和裂纹敏感指数，一方面提高了焊缝金属的低温韧性与抗氢裂裂纹的能力，另一方面提高了焊缝金属的抗硫化氢腐蚀的能力。
焊丝中的S、P是有害元素，含重偏高时，会明显降低焊缝金属的韧性和抗硫化氢腐蚀的能力，所以要严格控制其含量。本发明的焊丝中，S、P控制为(重量％)：S≤0.005％，P≤0.01％。
加入Mn、Mo元素一方面通过固溶强化提高了焊缝金属的强度，另一方面Mn、Mo元素推迟了奥氏体的转变温度，抑制了先共析铁素体和侧板条铁素体的形成，促进了晶内针状铁素体的形成，提高了焊缝金属的低温韧性。
加入微合金元素Ti、B。Ti与氧的亲合力很大，在焊缝中形成TiO，一方面阻碍奥氏体晶粒的长大，细化了晶粒，另一方面作为针状铁素体的形核质点，促进了针状铁素体的形成。而B的原子半径很小，极易向奥氏体晶界偏聚，降低了晶界能，抑制了先共析铁素体的形核与长大，促使生成针状铁素体，提高了焊缝金属的韧性。Ti在焊缝中保护B不被氧化。
加入少量的Ni、Cu能阻止氢向焊缝金属内部渗透，降低了对氢诱发裂纹(HIC)的敏感性，提高了抗H2S腐蚀的能力。
本发明焊丝与现有技术相比，具有如下优点：
1.本发明焊丝与碱性烧结焊剂匹配，所得焊缝金属具有很高的强度和低温冲击韧性，尤其是与高碱度焊剂匹配性能更佳；
2.本发明焊丝焊前不要预热，焊后不用热处理，适用于单层或多层，单面或多面的焊接工艺要求；
3.本发明焊丝所焊的熔敷金属综合性能：σa＝510～590MPa，σb＝580～670MPa，与高碱度焊剂匹配的焊缝金属的CVN-10℃＝160J。
实施例
根据本发明焊丝的化学成分范围，采用真空感应炉冶炼，然后按常规的铸造，热轧成φ8.0盘条，最后经退火拔制成3.2mm的焊丝。四种焊丝分别与焊剂SJ101和SJ102匹配所得的熔敷金属的化学成分列于表1，熔敷金属的机械性能列于表2。
表1实施例焊丝熔敷金属的化学成分
表2实施例焊丝熔敷金属的机械性能
注：冲击韧性AKV是五个试样的平均值
| 焊剂 | 焊丝编号 | C | Si | Mn | Mo | Ti | B | Ni | Cu | S | P |
| SJ101 | E1 | 0.056 | 0.47 | 1.59 | 0.30 | 0.006 | 0.0016 | 0.03 | 0.24 | 0.006 | 0.0017 |
| E2 | 0.057 | 0.45 | 1.53 | 0.30 | 0.005 | 0.0016 | 0.05 | 0.37 | 0.0048 | 0.015 | |
| E3 | 0.035 | 0.37 | 1.58 | 0.29 | 0.004 | 0.0014 | 0.25 | 0.24 | 0.006 | 0.014 | |
| E4 | 0.045 | 0.40 | 1.39 | 0.29 | 0.002 | 0.0014 | 0.41 | 0.23 | 0.006 | 0.015 | |
| SJ102 | E2 | 0.048 | 0.25 | 1.84 | 0.30 | 0.009 | 0.0010 | 0.06 | 0.37 | 0.0040 | 0.016 |
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| 焊剂 | 焊丝编号 | σa(MPa) | σb(MPa) | δ(％) | ψ(％) | AKV-10℃(J) |
| SJ101 | E1 | 538 | 615 | 26 | 73 | 147 |
| E2 | 547 | 620 | 24 | 72 | 153 | |
| E3 | 536 | 580 | 24 | 66 | 132.2 | |
| E4 | 506 | 586 | 24 | 74 | 134.4 | |
| SJ102 | E2 | 586 | 668 | 24 | 71 | 174.4 |
| E3 | 524 | 587 | 23 | 71 | 168.6 |
Claims (2)
1.一种管线钢用高韧性抗腐蚀埋弧焊丝，其特征在于：它的主要化学成分(重量％)为
C 0.01～0.08％，Mn 1.20～1.80％，Si 0.05～0.5％，Ti 0.03～0.15％，B 0.001～0.008％，Mo 0.20～0.55％，Cu 0.2～0.5％，Ni 0.03～0.5％，S≤0.005％，P≤0.01％，其余为Fe。
2.一种权利要求1所述管线用高韧性抗腐蚀埋弧焊丝的应用，其特征在于：与碱性烧结剂匹配使用。
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| CN1923433B (zh) * | 2005-08-31 | 2010-10-13 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种埋弧焊丝及盘条以及埋弧焊丝的制造方法 |
| CN100441364C (zh) * | 2006-09-13 | 2008-12-10 | 武汉钢铁(集团)公司 | 低合金超高强度钢用高韧性埋弧焊丝 |
| CN100462185C (zh) * | 2006-12-05 | 2009-02-18 | 金秋生 | 高强度结构钢用气体保护焊丝 |
| CN101254575B (zh) * | 2007-09-04 | 2011-12-28 | 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 | X80管线钢埋弧焊焊丝 |
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| CN104107988B (zh) * | 2013-04-22 | 2016-07-06 | 湖北猴王焊材有限公司 | 深海管道焊接用高强韧埋弧焊丝 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119394A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | サブマ−ジア−ク溶接材料 |
| CN1068528A (zh) * | 1992-07-14 | 1993-02-03 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 低碳微合金化埋弧焊丝 |
| CN1077152A (zh) * | 1992-11-11 | 1993-10-13 | 宝鸡石油钢管厂 | 低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝 |
| CN1200317A (zh) * | 1997-05-26 | 1998-12-02 | 武汉钢铁(集团)公司 | 低合金高强度高韧性埋弧焊丝 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119394A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | サブマ−ジア−ク溶接材料 |
| CN1068528A (zh) * | 1992-07-14 | 1993-02-03 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 低碳微合金化埋弧焊丝 |
| CN1077152A (zh) * | 1992-11-11 | 1993-10-13 | 宝鸡石油钢管厂 | 低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝 |
| CN1200317A (zh) * | 1997-05-26 | 1998-12-02 | 武汉钢铁(集团)公司 | 低合金高强度高韧性埋弧焊丝 |
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