一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝制造技术

本发明专利技术公开了一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，包括埋弧焊丝和熔敷金属，其特征在于，所述埋弧焊丝由不同重量百分比的化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成；所述熔敷金属由不同重量百分比的化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成；通过调控埋弧焊丝的化学组分重量百分比，优化熔敷金属的化学组分重量百分比，调控熔敷金属中的Si、Mo、Ti化学组分重量百分比，使焊接接头的熔敷金属化学组分稳定、埋弧焊丝的力学性能优良，具有焊接接头在做弯曲实验时不易选择性变形的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝
本专利技术涉及焊接材料领域，具体涉及一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝。
技术介绍
奥氏体系不锈钢SUS304耐腐蚀性优异，抗拉强度、低温冲击韧性等机械性能良好，特别适用于LNG(液化天然气)储罐及建筑物构造。轧制奥氏体系不锈钢SUS304抗拉强度高，一般都在620MPa-660MPa。然而目前普遍采用的308系焊接材料抗拉强度较低，一般在540MPa-590MPa，这种强度上的差异，使焊接接头在做弯曲实验时会产生选择性的变形，造成开裂。日本8-267282号公报提到，调整合金成分C+N处于合适的量，提高焊缝金属的强度可以解决以上问题。然而影响焊接因素众多，熔敷金属成分中的C、N很容易受到焊接条件及保护氛围的影响而产生变化，很难精确的控制。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种焊接接头不易变形、埋弧焊丝力学性能优良、焊接熔敷金属化学组分稳定的奥氏体不锈钢埋弧焊丝。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，包括埋弧焊丝和熔敷金属，其特征在于，所述埋弧焊丝由不同重量百分比化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成；所述熔敷金属由不同重量百分比的化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成。本专利技术的有益效果是：通过调控埋弧焊丝的化学组分重量百分比，优化熔敷金属的化学组分重量百分比，调控熔敷金属中的Si、Mo、Ti元素重量百分比，使焊接接头的熔敷金属化学组分稳定，埋弧焊丝的力学性能优良，焊接接头在做弯曲实验时不易选择性的变形等优点。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作如下改进：作为优选方案，所述埋弧焊丝化学组分的重量百分比如下：C：0.015％-0.02％，Si：0.55％-0.65％，Mn：1.8％-2.2％，P：≤0.02％且＞0％S：≤0.01％且＞0％，Cr：19.5％-22.0％，Ni：9％-11％，Mo：0.45％-0.55％，Ti：0.05％-0.1％，N：0.05％-0.08％，余量为Fe。采用上述优选的方案，埋弧焊丝化学组分稳定，其力学性能优良。作为优选方案，所述埋弧焊丝优选化学组分的重量百分比如下：C：0.015％-0.017％，Si：0.58％-0.62％，Mn：1.85％-2.02％，P：0.013％-0.017％，S：0.004％-0.008％，Cr：20.4％-21.22％，Ni：9.6％-9.82％，Mo：0.46％-0.51％，Ti：0.07％-0.08％，N：0.052％-0.079％，余量为Fe。作为优选方案，所述埋弧焊丝优选化学组分的重量百分比如下：C：0.015％-0.016％，Si：0.58％-0.61％，Mn：1.85％-1.93％，P：0.013％-0.015％，S：0.004％-0.005％，Cr：20.4％-20.6％，Ni：9.6％-9.8％，Mo：0.46％-0.47％，Ti：0.07％-0.08％，N：0.052％-0.063％，余量为Fe。作为优选方案，所述埋弧焊丝化学组分的重量百分比之和为100％。作为优选方案，所述熔敷金属化学组分的重量百分比如下：C：0.015％-0.025％，Si：0.6％-0.7％，Mn：1.5％-2％，P：≤0.02％且＞0％，S：≤0.01％且＞0％，Cr：19％-22％，Ni：9％-11％，Mo：0.4％-0.55％，Ti：0.05％-0.1％，N：0.04％-0.08％，余量为Fe。C是强的奥氏体形成元素，过低会使强度降低，含量过高焊接性将严重变差，并且容易形成碳化物降低耐蚀性。为保证焊缝的强度、韧性及耐腐蚀性，须将C含量限定在0.015％-0.025％范围内。Si是有效的脱氧元素，适当的Si含量可以增加熔融金属的流动性，但过多的Si会使熔敷金属的韧性变差，因此Si的含量限定在0.6％-0.7％范围内。Mn用于确保焊接部的淬火性而添加。Mn的含量低于1.5％，焊接部的淬火性不足，韧性降低。若Mn量超过2％，则焊接部的强度过多，韧性不足。因此Mn的含量限定在1.5％-2％范围内。P含量过高会严重降低熔敷金属的机械性能，因此P的含量需控制在≤0.02％且＞0％范围内。S含量过高会严重降低熔敷金属的机械性能，因此S的含量需控制在≤0.01％且＞0％范围内。Cr是使不锈钢获得耐腐蚀的基本元素，当Cr含量控制在19％-22％范围内，Cr与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜，可阻止钢基体进一步腐蚀。Ni是稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素，可以显著提高不锈钢的低温冲击韧性，Ni还提高奥氏体不锈钢的高温抗氧化性能，因此Ni的含量限定在9％-11％范围内。Mo是铁素体形成元素，能够改善熔敷金属的耐腐蚀性。熔敷金属中适当添加Mo，可以有效的提高焊接接头的强度及熔敷金属的抗裂性。但如果Mo含量太高则容易形成σ相，因此熔敷金属中的Mo含量应当控制在0.4％-0.55％。Ti在焊接时有助于脱氧反应，能够将焊接金属中生成的夹杂物的组成控制为对核生成促进有效的Ti系氧化物生成。导致焊接金属的凝固组织微细，能够显著改善高温裂纹抑制作用，因此熔敷金属中的Ti含量应当控制在0.05％-0.1％。N是一种强的奥氏体形成元素，同时可以抑制高温区形成δ-铁素体的奥氏体形成元素。在熔敷金属中适当提高N含量，可以降低贵重金属Ni的含量，同时由于N是小的间隙型元素，焊缝在快速冷却时，N没有充分的时间去扩散，容易在焊缝中析出氮化物。考虑到芯线在冶炼过程中N含量达到的极限，以及焊接过程中N的增加量，熔敷金属中的N含量应当控制在0.04％-0.08％。余量的Fe是构成钢制外皮和/或在焊剂中添加的铁粉、合金粉的铁。作为优选方案，所述熔敷金属优选化学组分的重量百分比如下：C：0.019％-0.021％，Si：0.64％-0.66％，Mn：1.66％-1.75％，P：0.015％-0.019％，S：0.003％-0.006％，Cr：20.12％-20.72％，Ni：9.67％-9.73％，Mo：0.444％-0.482％，Ti：0.058％-0.062％，N：0.048％-0.072％，余量为Fe。作为优选方案，所述熔敷金属优选化学组分的重量百分比如下：C：0.019％-0.021％，Si：0.64％-0.65％，Mn：1.66％-1.71％，P：0.015％-0.016％，S：0.003％-0.004％，Cr：20.12％-20.41％，Ni：9.67％-9.71％，Mo：0.444％-0.451％，Ti：0.058％-0.059％，N：0.048％-0.055％，余量为Fe。作为优选方案，所述熔敷金属化学组分的重量百分比之和为100％。采用上述优选的方案，所述焊接接头的熔敷金属化学组分稳定。作为优选方案，在焊接状态下，所述埋弧焊丝的抗拉强度至少不小于600MPa，延伸率至少不小于30％，-196℃冲击至少不小于33J。采用上述优选的方案，在焊接状态下，埋弧焊丝焊接力学性能优良，焊接接头在做弯曲实验时不易选择性变形。具体实施方式除非特别指明，以下实施例中化学组分重量百分比均由“火花原子发射光谱仪”检测；在焊接状态下，埋弧焊丝的抗压强度和弯曲性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，包括埋弧焊丝和熔敷金属，其特征在于，所述埋弧焊丝由不同重量百分比的化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成；所述熔敷金属由不同重量百分比的化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成。

【技术特征摘要】
1.一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，包括埋弧焊丝和熔敷金属，其特征在于，所述埋弧焊丝由不同重量百分比的化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成；所述熔敷金属由不同重量百分比的化学组分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、N和Fe组成。2.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，其特征在于，所述埋弧焊丝的化学组分的重量百分比如下：C：0.015％-0.02％，Si：0.55％-0.65％，Mn：1.8％-2.2％，P：≤0.02％且＞0％，S：≤0.01％且＞0％，Cr：19.5％-22％，Ni：9％-11％，Mo：0.45％-0.55％，Ti：0.05％-0.1％，N：0.05％-0.08％，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，其特征在于，所述埋弧焊丝优选化学组分的重量百分比如下：C：0.015％-0.017％，Si：0.58％-0.62％，Mn：1.85％-2.02％，P：0.013％-0.017％，S：0.004％-0.008％，Cr：20.4％-21.22％，Ni：9.6％-9.82％，Mo：0.46％-0.51％，Ti：0.07％-0.08％，N：0.052％-0.079％，余量为Fe。4.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，其特征在于，所述埋弧焊丝优选化学组分的重量百分比如下：C：0.015％-0.016％，Si：0.58％-0.61％，Mn：1.85％-1.93％，P：0.013％-0.015％，S：0.004％-0.005％，Cr：20.4％-20.6％，Ni：9.6％-9.8％，Mo：0.46％-0.47％，Ti：0.07％-0.08％，N：0.052％-0.063％，余量为Fe。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种奥氏体不锈钢埋弧焊丝，所述埋弧焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鸿祥，郑伊洛，吴俊锋，
申请(专利权)人：昆山京群焊材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32