低碳高錳、硅微鈦、鋁高韌性埋弧焊絲制造技術

一種低碳高錳、硅微鈦、鋁高韌性埋弧焊絲，主要成分含量（％）：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ≤１．０，Ｍｎ≤２．５０，Ｔｉ≤０．１０，Ａｌ≤０．１０，Ｓ≤０．０１，Ｐ≤０．０２，該焊絲不但具有高強度，而且有高韌性，其焊縫在不含Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ等元素的情況下具有優異的綜合性能，可采用大線能量高速焊接，焊前不預熱，焊后不用熱處理，適用于單層或多層，單面或雙面多種工藝要求，以及各種板卷厚度，且成本低，易推廣，廣泛應用于油、氣管線鋼管焊接及橋梁、建筑、壓力容器、船舶、車輛、采油平臺等的焊接。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種低碳高錳、硅微鈦、鋁高韌性埋弧焊絲，是一種焊接材料，主要用于埋弧焊，特別適用于油、氣輸送管線的鋼管焊接。埋弧焊絲是埋弧焊接三大原材料之一，自大規模采用埋弧焊接工藝方法后，要求焊絲具有抗氣孔、抗裂縫、高速焊接(焊接速度保證在1.6-2.0米/分)等性能，并要求得到的焊縫金屬具有一定的強度和韌性，因此對焊絲的研究一直進行著，首先是降低焊絲中S、P等有害雜質含量，其次降低C含量，以提高焊絲的可焊性及焊縫金屬的韌性，再者是在焊絲中加入Ni、Cr、Mo等元素提高焊縫金屬韌性，85年10月清華大學在管線鋼WX60焊縫韌化試驗研究中推薦焊絲H08MnMoNiTiA，其中Ni含量為0.9-1.2%，Mo含量0.3-0.5%，強韌化主要機制是固溶、析出或位錯強化等，但有時強度與韌性二者不可兼得，強度高，但韌性低，且Ni、Cr、Mo等元素的加入使焊絲成本大為提高，難以推廣普及。此外，現有焊絲采用平爐冶煉技術，使焊絲中C、S、P含量不能降得很低，0.02%≤S＜0.04%，0.03%≤P≤0.04%，C≥0.08%，且冶煉困難，沒有真空脫氣，氮、氫、氧等有害氣體含量高，微Ti、微Al成份含量不易控制，只能控制入量。本專利技術提供一種低C高Mn、Si微Ti、Al高韌性埋弧焊絲，能使得到的焊縫金屬不但有高強度，而且有高韌性，且成本低，易推廣。本專利技術的技術方案是采用國內礦產資源比較豐富的Mn、Si元素代替價格高昂的Ni、Cr、Mo等元素固溶強化，利用微Ti處理來細化晶粒，提高韌性，加入微量Al提高焊縫焊接工藝性能，使得到的焊縫金屬不但有高強度，而且有高韌性。本專利技術的焊絲中主要成份含量為(%)C≤0.10，Si≤1.0，Mn≤2.50，Ti≤0.10，Al≤0.10，S≤0.01，P≤0.02，且本專利技術的焊絲與SJ101焊劑匹配才能保證焊縫具有較佳的性能。本專利技術與現有技術相比，其焊縫在不含Cr、Ni、Mo等元素的情況下，具有優異的綜合性能，有較高的抗拉強度和良好的低溫沖擊韌性，符合美國石油學會輸送管API5L標準中X52-X70級管線鋼的焊接要求，且CVN-40℃≥200J，達到國外先進水平;此外，該焊絲可采用大線能量高速焊接，焊前不預熱，焊后不用熱處理，適用于單層或多層、單面或雙面多種工藝要求，以及各種板卷厚度;成本低，φ4mm的該鍍銅焊絲成本僅3300元/噸，相當于普通H08A焊絲價格，比同類型的Ni、Cr型焊絲成本低2000元/噸。實施例本專利技術采用低S、P精礦鐵粉，300噸頂底復合吹氧技術，爐外精煉技術，真空脫氣技術，高速線材軋制技術，才能得到低C、低S、P、低氮、氫、氧殘留氣體的焊絲，并可控制微Ti、微Al的含量，應用高Mn、Si固溶鐵素體，低氮才能發揮Ti增加晶核、細化晶粒的作用，低S、P、Ca處理減少焊縫偏折，提高了韌性，Al可提高焊縫焊接的工藝性能。本專利技術經上海寶山鋼鐵總廠用300噸轉爐煉了一爐，此爐焊絲中主要成分含量為(%)C 0.066，Si 0.79，Mn 2.13，S 0.007，P 0.014，Ti 0.03，Al 0.01。本專利技術的焊絲可制成φ4.0mm(自動焊用)，φ1.60mm(半自動焊用)等多種規格，內焊時要求電流500A、電壓30V，外焊時要求電流850～900A，電壓42V，板厚6～9mm不用開坡口，板厚10～13mm開V形坡口，本焊絲適用埋弧焊或氣體保護焊，可用于石油、天然氣輸送管線用鋼管焊接以及橋梁、建筑、壓力容器、船泊、車輛、采油平臺等的焊接。本專利技術所述的焊絲與氟堿性燒結焊劑SJ101相匹配，對X60、X65、X70低碳鋼鋼板板卷進行螺旋焊管施焊，焊后取樣測定焊縫金屬的沖擊韌性如下實施例所得焊縫金屬沖擊韌性權利要求1.一種低碳高錳、硅微鈦、鋁高韌性埋弧焊絲，其特征是該焊絲中主要成份含量為(單位%)C≤0.10，Si≤1.0，Mn≤2.50，Ti≤0.10，Al≤0.10，S≤0.01，P≤0.02。2.根據權利要求1所述的低碳高錳、硅微鈦、鋁高韌性埋弧焊絲，其特征是該焊絲與SJ101焊劑匹配才能保證焊縫具有較佳的性能。全文摘要一種低碳高錳、硅微鈦、鋁高韌性埋弧焊絲，主要成分含量(％)C≤0.10，Si≤1.0，Mn≤2.50，Ti≤0.10，Al≤0.10，S≤0.01，P≤0.02，該焊絲不但具有高強度，而且有高韌性，其焊縫在不含Cr、Ni、Mo等元素的情況下具有優異的綜合性能，可采用大線能量高速焊接，焊前不預熱，焊后不用熱處理，適用于單層或多層，單面或雙面多種工藝要求，以及各種板卷厚度，且成本低，易推廣，廣泛應用于油、氣管線鋼管焊接及橋梁、建筑、壓力容器、船舶、車輛、采油平臺等的焊接。文檔編號B23K9/18GK1077152SQ9211313公開日1993年10月13日 申請日期1992年11月11日 優先權日1992年11月11日專利技術者丁時麟, 雷勝利, 孟潤泉, 姚錫仁, 黃錫稿 申請人:寶雞石油鋼管廠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低碳高錳、硅微鈦、鋁高韌性埋弧焊絲，其特征是：該焊絲中主要成份含量為（單位％）：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ≤１．０，Ｍｎ≤２．５０，Ｔｉ≤０．１０，Ａｌ≤０．１０，Ｓ≤０．０１，Ｐ≤０．０２。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：金時麟，姚錫仁，雷勝利，孟潤泉，周永富，黃錫稿，
申請(專利權)人：寶雞石油鋼管廠，
類型：發明
國別省市：61[]