一种高强度高韧性不预热焊条，属于焊接技术领域。该焊条熔敷金属按质量百分数计为：C 0.01％-0.12％；Si 0.1-0.6％；Mn 0.4-1.5％；P≤0.015％；S≤0.012％；Ni 0.1-1.0％；Mo 0.1-0.4％；Ti 0.01-0.20％；B0.001-0.01；Ce 0.01-0.1；Al≤0.01％；Ti/B≥10；CE≤0.4％；余量为铁；CE＝C+(Mn/6)+(Ni/15)+(Cu/15)+(Cr/5)+(Mo/5)+(V/5)。优点在于，焊条熔敷金属成分设计合理，焊缝具有良好低温冲击韧性，抗裂性良好，可适应大厚度海洋平台用钢不预热焊接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接
，特别涉及一种高强度高韧性不预热焊条，适用于海洋 平台建造用。
技术介绍
近年来就，随着全球对石油天然气的需求急剧增加，陆地石油天然气的逐渐枯竭， 世界各国正积极向海洋寻求能源，而海洋油气开采也从大陆架走向深海。海洋平台遭遇的 海况也越来越恶劣，除要经受风、浪的冲击外，还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境破坏的 作用。因此，对海洋平台用钢的强度、韧性、厚度提出更高要求，尤其在寒冷地区，对于低温 韧性要求非常高，_40°C的冲击功大于80J。 手工焊条具有操作简单、灵活等特点，是海洋平台建造不可或缺的焊接材料。然而 在焊接高强度高韧性大厚度海洋平台用钢时，易出现一些问题，首先是抗裂性较差，其次焊 缝的低温韧性较低。这些问题与焊接材料具有直接关系。 当前焊接40kg级以上大厚度海洋平台用钢，焊前需要预热到KKTC，花费了大量 人力和物力，而且效率低下。 专利CN101693327A和专利CN102728966A分别公开了一种高强度高韧性的焊条熔 敷金属。两种焊条熔敷金属中含有较高的Ni、Cr和Mo等贵重金属，强度高，低温韧性较低， 裂纹敏感强，对于大厚度钢板不预热焊接适应性不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于海洋平台建造的不预热焊条，该焊条具有极佳低 温韧性及抗裂性。 本专利技术焊条熔敷金属的化学成分（质量分数）为：C 0.01%-0? 12% ;Si 0. 1-0. 6% ；Mn 0. 4-1. 5% ；P ^ 0. 015% ；S ^ 0. 012% ；Ni 0. 1-1.0%；Mo 0. l-〇. 4% ；Ti 0? 01-0. 20% ;B 0? 001-0. 01 ;Ce 0? 01-0. 1 ;A1彡0? 01% ;Ti/B彡10 ;CE彡0? 4% ;余量为 铁；CE=C+ (Mn/6)+(Ni/15)+(Cu/15)+(Cr/5)+(Mo/5)+(V/5)。 根据本专利技术实施例的用于海洋平台建造的不预热焊条熔敷金属中，成分设计的原 理如下： C是固溶强化元素，可以有效地提高焊缝强度。为了达到所需要的强度，碳含量应 大于0. 01 %，但是C含量过高时会导致焊缝裂纹倾向增加，从而韧性降低，因此C含量不超 过 0? 12%。 Si可以提高焊缝金属的强度，同时是重要的脱氧元素。另一方面，Si含量过 高时会降低焊缝的韧性。同时考虑到熔剂会向焊缝过渡一定量的Si，因此，Si含量为： 0? 1-0. 6%〇 Mn是本设计成分中主要强化元素之一，同时又是脱氧元素，所以Mn含量应大于等 于0. 4%，同时Mn含量超过1. 5%后焊缝金属的韧性会降低。因此Mn含量为0. 4-1. 5%。 P、S是杂质元素，会降低焊缝的韧性，原则上含量越低越好，但P、S太低会增加制 造成本。因此，P和S应分别满足：P彡0. 015%，S彡0. 012%。 Ni是可以提高焊缝金属层错能，进而提高焊缝韧性的元素，同时也是重要的固溶 强化元素。其含量超过〇. 1 %后，提高韧性效果能明显显示出来。但是Ni会增加成本，其含 量应低于1.0%。因此Ni含量为0.1-1. 0%。Mo是重要的固溶强化元素，可有效提高焊缝金属的强度，同时可以提高焊缝金属 的抗回火脆性。为了发挥其作用，Mo的含量应大于0.1%。但是Mo含量过大会引起韧性降 低，同时会增加焊丝的成本，其含量应低于0. 4% ;因此Mo含量为：0. 1-0. 4% Ti为有效脱氧的元素，同时Ti的氧化物可促进针状铁素体的形成，进而提高焊缝 金属的韧性。但是Ti含量过高会降低焊缝的低温韧性。因此，本专利技术焊条熔敷金属中Ti 含量为 0.01-0. 20%。 B可以抑制先共析生成促进针状铁素体生成，发挥作用的最小含量为0. 001 %，但 是当B含量大于0. 01 %后会明显恶化焊缝韧性，所以B含量为0. 001% -0. 01%。 Ti和B联合作用可以更好促进针状铁素体生成。由于B易被氧化，如果仅加入B， 不能有效发挥B作用。而Ti可以对B起到保护作用，但Ti含量至少是B含量的10倍时才 能发挥作用，因而Ti/B彡10。A1为脱氧元素，但是A1含量过高会降低焊缝低温韧性，因此，A1含量应小于0? 01%〇 CE为碳当量，一般认为CE< 0.4%时，焊材在焊接时无淬硬倾向，抗裂性良好，不 需要预热。因此，CE彡0.4%。 本专利技术的优点在于，焊条熔敷金属成分设计合理，焊缝具有良好低温冲击韧性，抗 裂性良好，可适应大厚度海洋平台用钢不预热焊接。【具体实施方式】 采用7种不同成分碱性药皮，焊芯采用H08A，生产制造了 7种焊条，焊条熔敷金属 的化学成分如表1所不。 表1焊条熔敷金属的化学成分（质量百分数，％ )【主权项】1. 一种高强度高韧性不预热焊条，其特征在于，该焊条熔敷金属按质量百分数计为：C 0. 01% -0. 12% ；Si 0. 1-0. 6% ；Mn 0. 4-1. 5% ；P ^ 0. 015% ；S ^ 0. 012% ；Ni 0. 1-1. 0% ； Mo 0. 1-0. 4% ；Ti 0. 01-0. 20% ；B 0. 001-0. 01 ；Ce 0. 01-0. I ；A1 ^ 0. 01% ；Ti/B ^ 10 ； CE < 0· 4% ;余量为铁；CE = C+(Mn/6) + (Ni/15) + (Cu/15) + (Cr/5) + (Mo/5) + (V/5)。【专利摘要】一种高强度高韧性不预热焊条，属于焊接
该焊条熔敷金属按质量百分数计为：C？0.01％-0.12％；Si？0.1-0.6％；Mn？0.4-1.5％；P≤0.015％；S≤0.012％；Ni？0.1-1.0％；Mo？0.1-0.4％；Ti？0.01-0.20％；B0.001-0.01；Ce？0.01-0.1；Al≤0.01％；Ti/B≥10；CE≤0.4％；余量为铁；CE＝C+(Mn/6)+(Ni/15)+(Cu/15)+(Cr/5)+(Mo/5)+(V/5)。优点在于，焊条熔敷金属成分设计合理，焊缝具有良好低温冲击韧性，抗裂性良好，可适应大厚度海洋平台用钢不预热焊接。【IPC分类】B23K35-30【公开号】CN104551440【申请号】CN201410666121【专利技术人】马成勇, 齐彦昌, 肖晓明, 肖红军, 魏金山, 彭云, 田志凌 【申请人】钢铁研究总院【公开日】2015年4月29日【申请日】2014年11月19日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度高韧性不预热焊条，其特征在于，该焊条熔敷金属按质量百分数计为：C 0.01％‑0.12％；Si 0.1‑0.6％；Mn 0.4‑1.5％；P≤0.015％；S≤0.012％；Ni 0.1‑1.0％；Mo 0.1‑0.4％；Ti 0.01‑0.20％；B 0.001‑0.01；Ce 0.01‑0.1；Al≤0.01％；Ti/B≥10；CE≤0.4％；余量为铁；CE＝C+(Mn/6)+(Ni/15)+(Cu/15)+(Cr/5)+(Mo/5)+(V/5)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马成勇，齐彦昌，肖晓明，肖红军，魏金山，彭云，田志凌，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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