一種高性能x100管線鋼埋弧焊用焊絲及其應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于焊絲材料領(lǐng)域，具體涉及一種高性能X100管線鋼埋弧焊用焊絲及其應(yīng)用。焊絲材料組成的化學(xué)成分重量百分比為：C0.01～0.05wt.%；Mn1.4～2.1wt.%；Si0.1～0.3wt.%；Mo0.2～0.4wt.%；Ti0.05～0.1wt.%；B0.003～0.005wt.%；Cr0.1～0.4wt.%；Cu0.2～0.3wt.%；Ni0.3～0.6wt.%；Nb0.03～0.08wt.%；S<0.005wt.%；P<0.005wt.%；余量Fe。本發(fā)明埋弧焊絲匹配SJ101-100焊劑熔敷金屬具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，其屈服強(qiáng)度大于690MPa，抗拉強(qiáng)度大于780MPa，在-20℃的沖擊功大于108J；焊接后，焊縫成形美觀，無(wú)裂紋、咬邊等缺陷，強(qiáng)度高、韌性好、抗裂性好，與X100級(jí)管線鋼板具有良好的匹配效果，焊絲作為主要的填充金屬，其對(duì)焊縫金屬的性能起到了決定性的作用，本發(fā)明焊絲滿足了壓力較高情況下油氣輸送管道焊接要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種高性能Xioo管線鋼埋弧焊用焊絲及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料成型的焊絲材料領(lǐng)域，具體涉及一種高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油天然氣等運(yùn)輸管道的不斷建設(shè)和擴(kuò)大，尤其是在環(huán)境惡劣地區(qū)，對(duì)管線鋼的要求更加嚴(yán)格，為了滿足其惡劣環(huán)境的要求以及降低生產(chǎn)成本，近年來(lái)開(kāi)發(fā)出了新的高等級(jí)的管線鋼及Xioo管線鋼。然而，與之相匹配的焊絲的研制還比較落后，對(duì)于X80管線鋼埋弧焊絲的專(zhuān)利已經(jīng)有很多，相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)如:專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810005040.X的《高等級(jí)管線鋼用高強(qiáng)度高韌性高焊速埋弧焊絲》、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00610124514.3的《低合金超高強(qiáng)度鋼用高韌性埋弧焊絲》、200610145593.6的《管線鋼用埋弧焊絲》和專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00510029245.8的《一種埋弧焊絲及盤(pán)條以及埋弧焊絲的制造方法》。但這些焊絲的性能都無(wú)法滿足XlOO管線鋼的要求，而且其冶煉工藝主要采用電爐或轉(zhuǎn)爐，有的后面配有LF精煉爐，對(duì)雜質(zhì)元素(尤其是S、P、0)的控制要求程度較低。其中，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00510029245.8的《一種埋弧焊絲及盤(pán)條以及埋弧焊絲的制造方法》，其生產(chǎn)盤(pán)條時(shí)主要采用高速無(wú)扭軋機(jī)軋制，焊絲盤(pán)條在拉拔前或拉拔過(guò)程中，進(jìn)行退火熱處理，這無(wú)異增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和成本。用于XlOO管線鋼的埋弧焊絲也有一些，如:專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010263712.4的《一種高強(qiáng)管線鋼埋弧焊絲》、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010599902.3的《一種高強(qiáng)高韌性埋弧焊絲》、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010526958.6的《一種XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲及其制備方法》等。其中，專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010263712.4的《一種高強(qiáng)管線鋼埋弧焊絲》未添加Cu，而是依靠后期的鍍銅來(lái)添力口，這樣很難控制Cu的含量；專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010599902.3的《一種高強(qiáng)高韌性埋弧焊絲》只是提到加入適當(dāng)?shù)腡i，并未明確其含量。
[0003]XlOO管線鋼是具有超細(xì)晶粒的鋼，它通過(guò)化學(xué)成分設(shè)計(jì)以及采取控軋、控冷的工藝(TMCP)得到由粒狀貝氏體、針狀鐵素體和馬氏體組成的顯微組織。粒狀貝氏體的晶粒度為2?3mm。在針狀鐵素體的晶界，具有細(xì)小的M-A組兀。這種細(xì)晶組織具有聞強(qiáng)度的同時(shí)，還具有優(yōu)良的韌性指標(biāo)。通過(guò)合金化完成細(xì)化晶粒的目的。所以，現(xiàn)有埋弧焊絲已無(wú)法滿足XlOO管線鋼焊接要求，急需開(kāi)發(fā)適用于XlOO焊管焊接使用的新型埋弧焊絲，本發(fā)明研發(fā)了一種與XlOO管線鋼相匹配的埋弧焊用焊絲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲及其應(yīng)用，熔敷金屬屈服強(qiáng)度大于690MPa，抗拉強(qiáng)度大于780MPa，在-20°c的沖擊功大于108J ;焊接后，焊縫成形美觀，強(qiáng)度高、韌性好、抗裂性好，與XlOO級(jí)管線鋼板具有良好的匹配效果，滿足壓力較高情況下油氣輸送管道焊接要求。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲，焊絲材料組成的化學(xué)成分重量百分比為:C0.01 ~0.05wt.% ；Mnl.4 ~2.lwt.% ；Si0.1 ~0.3wt.% ；Mo0.2 ~0.4wt.% ；Ti0.05 ~
0.lwt.% ；B0.003 ~0.005wt.% ；Cr0.1 ~0.4wt.% ；Cu0.2 ~0.3wt.% ；Ni0.3 ~0.6wt.% ；Nb0.03 ~0.08wt.% ；S<0.005wt.% ；P<0.005wt.% ;余量 Fe 及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0007]優(yōu)選地，焊絲材料組成的化學(xué)成分重量百分比為:C0.01~0.03wt.% ;Mnl.5~
1.8wt.% ；Si0.1 ~0.2wt.% ;Μο0.25 ~0.35wt.% ;Ti0.06 ~0.08wt.% ;Β0.003 ~0.005wt.% ；Cr0.25 ~0.4wt.% ；Cu0.25 ~0.3wt.% ；Ni0.3 ~0.5wt.% ；Nb0.04 ~0.06wt.% ；S〈0.005wt.% ；P<0.005wt.% ;余量 Fe。
[0008]所述的焊絲經(jīng)過(guò)表面鍍銅，鍍層厚度不小于1.25 μ m。
[0009]所述的高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲的應(yīng)用，焊絲配合使用SJ101-100 (成分見(jiàn)表1)焊劑對(duì)XlOO管線鋼進(jìn)行埋弧焊接。其中，
[0010]表1SJ101-100 的化學(xué)成分(wt.%)
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲，其特征在于，焊絲材料組成的化學(xué)成分重量百分比為:
C0.01 ~0.05wt.% ；Mnl.4 ~2.lwt.% ；Si0.1 ~0.3wt.% ；Mo0.2 ~0.4wt.% ；Ti0.05 ~.0.lwt.% ;B0.003 ~0.005wt.% ；Cr0.1 ~0.4wt.% ;Cu0.2 ~0.3wt.% ;Ni0.3 ~0.6wt.% ；Nb0.03 ~0.08wt.% ；S<0.005 ；P<0.005 ;余量 Fe。
2.按照權(quán)利要求1所述的高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲，其特征在于，優(yōu)選地，焊絲材料組成的化學(xué)成分重量百分比為:C0.01~0.03wt.% ；Mnl.5~1.8wt.% ；Si0.1~.0.2wt.% ；Mo0.25 ~0.35wt.% ;Ti0.06 ~0.08wt.% ;Β0.003 ~0.005wt.% ;Cr0.25 ~.0.4wt.% ；Cu0.25 ~0.3wt.% ；Ni0.3 ~0.5wt.% ；Nb0.04 ~0.06wt.% ;S〈0.005wt.% ；P〈0.005wt.% ;余量 Fe。
3.按照權(quán)利要求1所述的高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲，其特征在于，焊絲經(jīng)過(guò)表面鍍銅，鍍層厚度不小于1.25μπι。
4.一種權(quán)利要求1~3之一所述的高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲的應(yīng)用，其特征在于，焊絲配合使用SJ101-100焊劑對(duì)XlOO管線鋼進(jìn)行埋弧焊接。
5.按照權(quán)利要求4所述的高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲的應(yīng)用，其特征在于，埋弧焊接的熔敷金屬屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度高和具有優(yōu)異低溫韌性，其屈服強(qiáng)度大于690MPa，抗拉強(qiáng)度大于780MPa，在-20°C的沖擊功大于108J。
6.按照權(quán)利要求4所述的高性能XlOO管線鋼埋弧焊用焊絲的應(yīng)用，其特征在于，優(yōu)選地，埋弧焊接的熔敷金屬屈服強(qiáng)度699~720MPa，抗拉強(qiáng)度780~800MPa，斷后伸長(zhǎng)率.22.7~25%,斷面收縮率51.8~60.2%, 20°C沖擊功135.4~154.5J, _20°C沖擊功108.6~.120.8J。
【文檔編號(hào)】B23K9/18GK103846571SQ201410117149
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】常敬, 劉越, 張慶紅, 劉慧 , 才艷秋 申請(qǐng)人:錦州天鵝焊材股份有限公司