一种焊缝的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种焊缝，属于合金制备技术领域。本发明专利技术提供的焊缝包括以下质量百分含量的元素：C 0.03～0.09％，Si 0.15～0.5％，Mn 1.0～1.7％，Ni 0.5～1％，Mo 0.4～0.7％，Cr≤0.5％，Cu 0.06～0.10％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。从实施例可以看出，本发明专利技术的焊缝抗拉强度达750～900MPa，在‑50℃下低温冲击功Akv为75～89J。

A kind of welding seam and its preparation method

The invention provides a weld, which belongs to the technical field of alloy preparation. The welding seam provided by the invention comprises the following elements with a mass percentage content: C 0.03-0.09%, Si 0.15-0.5%, Mn 1.0-1.7%, Ni 0.5-1%, Mo 0.4-0.7%, Cr 0.5%, Cu 0.06-0.10%, Nb less than 0.01%, V less than 0.01%, S less than 0.01%, P less than 0.01%, the remaining amount of Fe and inevitable impurities. From the embodiments, it can be seen that the tensile strength of the weld seam of the invention reaches 750-900MPa, and the impact energy Akv at low temperature is 75-89J at 50%.

【技术实现步骤摘要】
一种焊缝及其制备方法
本专利技术涉及合金
，尤其涉及一种焊缝及其制备方法。
技术介绍
随着油气技术的进步，油气的勘测、开采正朝着低温的地区发展。由于服役条件的苛刻，对管线钢及其焊缝的性能提出了高强度、优低温韧性等要求。如中俄天然气管线选用的是X80级，要求焊缝低温-40℃的韧性≥60J，抗拉强度不低于640MPa。热煨弯管目前最普遍的做法是以直缝管为母管，在线感应加热装置中进行弯制。弯管和管件焊接一般仍以与母管相同的焊接材料为焊丝，利用埋弧焊进行焊接；因此得到的组织也与直母管的针状铁素体相同。但是，在弯管和管件的生产制造过程中，母管焊缝的针状铁素体组织在经过反复热处理后很难再保持针状铁素体形态，通常演变为粗大的粒状贝氏体组织，同时粒状贝氏体相变过程中伴生的粗大的马奥组元大幅降低弯管和管件的韧性。所以，成品弯管和管件的焊缝质量，尤其是焊缝的韧性难以控制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种焊缝及其制备方法。本专利技术提供的焊缝的抗拉强度和低温韧性优异。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种焊缝，包括以下质量百分含量的元素：C0.03～0.09％，Si0.15～0.5％，Mn1.0～1.7％，Ni0.5～1％，Mo0.4～0.7％，Cr≤0.5％，Cu0.06～0.10％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体、板条贝氏体回火组织和残余奥氏体。本专利技术还提供了上述焊缝的制备方法，包括以下步骤：(1)将焊丝利用埋弧焊，焊接母管，得到焊接母管；(2)所述步骤(1)得到的焊接母管经淬火、回火，得到所述焊缝。优选地，所述母管包括以下重量含量的成分：C0.05～0.06％，Si0.14～0.16％，Mn0.04～0.05％，Ni0.5～1.0％，Mo0.1～0.3％，Cr0.3～0.5％，Cu0.04～0.06％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为铁。优选地，所述淬火的温度为910～930℃。优选地，所述淬火的保温时间为30～50min。优选地，所述回火的温度为570～680℃。优选地，所述回火的保温时间为1～2h。本专利技术提供了一种焊缝，包括以下质量百分含量的元素：C0.03～0.09％，Si0.15～0.5％，Mn1.0～1.7％，Ni0.5～1％，Mo0.4～0.7％，Cr≤0.5％，Cu0.06～0.10％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体、板条贝氏体回火组织和残余奥氏体。本专利技术的焊缝通过合金元素的共同作用，形成了韧性优异的回火索氏体+少量板条贝氏体回火组织+残余奥氏体，使得焊缝在低温下具有优异的韧性。从实施例可以看出，本专利技术的焊缝抗拉强度达750～900MPa，在-50℃下低温冲击功Akv为75～89J。附图说明图1为实施例1焊缝放大2000倍和5000倍的扫描电镜谱图；图2为实施例2焊缝放大2000倍和5000倍的扫描电镜谱图；图3为实施例3焊缝放大2000倍和5000倍的扫描电镜谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种焊缝，包括以下质量百分含量的元素：C0.03～0.09％，Si0.15～0.5％，Mn1.0～1.7％，Ni0.5～1％，Mo0.4～0.7％，Cr≤0.5％，Cu0.06～0.10％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体、板条贝氏体回火组织和残余奥氏体。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为0.03～0.09％的C，优选为0.04～0.08％，更优选为0.05～0.07％。在本专利技术中，碳(C)能够提高焊缝的抗拉强度与屈服强度，同时保证焊缝具有优异的焊接性和韧性。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为0.15～0.5％的Si，优选为0.2～0.45％，更优选为0.3～0.4％。在本专利技术中，Si作为还原剂和脱氧剂，能显著提高焊缝的弹性极限、屈服点和抗拉强度。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为1.0～1.7％的Mn，优选为1.1～1.6％，更优选为1.3～1.5％。在本专利技术中，Mn含量增加可提高焊缝的淬透性，增加焊缝的屈服强度和抗拉强度；但是过高的Mn会在晶界偏析，在常温下获得奥氏体或马氏体组织，增加裂纹敏感性并降低焊接性，本专利技术将Mn含量控制为1.0～1.7％，在保证焊缝抗拉强度和屈服强度的同时，还使焊缝具有很好的焊接性和韧性。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为0.5～1.0％的Ni，优选为0.6～0.9％，更优选为0.7～0.8％。在本专利技术中，所述Ni能够保证焊缝具有良好的塑性和低温韧性，同时还能保证熔融态焊缝具有良好的流动性，保证焊缝的可焊接性。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为0.4～0.7％的Mo，优选为0.45～0.65％，更优选为0.5～0.6％。在本专利技术中，所述Mo能够提高焊缝的淬透性和强韧性，同时减少回火脆性及韧性损失。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为≤0.5％的Cr，优选为≤0.4％，更优选为≤0.3％。在本专利技术中，所述Cr能够提高焊缝的淬透性、强度、硬度和耐磨性；与Mo元素共同作用保证了焊缝在低温下具有很好的韧性。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为0.06～0.10％的Cu，优选为0.065～0.09％，更优选为0.07～0.08％。在本专利技术中，Cu能提高焊缝的强度和韧性。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为≤0.01％的Nb，优选为≤0.005％，更优选为≤0.001％。本专利技术提供的焊缝，包括质量百分含量为≤0.01％的V，优选为≤0.005％，更优选为≤0.001％。在本专利技术中，Nb、V的量分别控制为≤0.01％，避免了Nb、V与C、N结合形成碳氮化物导致的韧脆转变温度增高、低温服役性变差的缺陷，使得焊缝在低温下具有优异的韧性。本专利技术提供的焊缝包括质量百分含量为≤0.01％的S，优选为≤0.005％，更优选为≤0.001％。本专利技术提供的焊缝，包括质量百分含量为≤0.01％的P，优选为≤0.005％，更优选为≤0.001％。在本专利技术中，P、S为焊缝中的有害物质，降低其质量百分含量，进而提高焊缝的整体性能。本专利技术的焊缝在上述元素的共同作用下，形成了韧性优异的马氏体和残余奥氏体双相，使得焊缝在低温下具有优异的韧性。本专利技术还提供了上述焊缝的制备方法，包括以下步骤:(1)将焊丝利用埋弧焊方式，焊接母管，得到焊接母管；(2)所述步骤(1)得到的焊接母管依次经淬火和回火，得到所述焊缝。本专利技术将焊丝利用埋弧焊方式，焊接母管，得到焊接母管。在本专利技术中，所述母管包括以下重量含量的成分：C0.05～0.06％，Si0.14～0.16％，Mn0.04～0.05％，Ni0.5～1.0％，Mo0.1～0.3％，Cr0.3～0.5％，Cu0.04～0.06％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％。本专利技术对所述焊丝和埋弧焊参数没有特殊的限定，只要能得到上述元素组成的焊缝即可。在本专利技术的具体实施方式中，当母管包括以下重量含量的成分为：C0.05％，Si0.14％，Mn0.04％，Ni0.5％，Mo0.1％，Cr0.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊缝，包括以下质量百分含量的元素：C 0.03～0.09％，Si0.15～0.5％，Mn 1.0～1.7％，Ni 0.5～1％，Mo 0.4～0.7％，Cr≤0.5％，Cu 0.06～0.10％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体、板条贝氏体回火组织和残余奥氏体。

【技术特征摘要】
1.一种焊缝，包括以下质量百分含量的元素：C0.03～0.09％，Si0.15～0.5％，Mn1.0～1.7％，Ni0.5～1％，Mo0.4～0.7％，Cr≤0.5％，Cu0.06～0.10％，Nb≤0.01％，V≤0.01％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体、板条贝氏体回火组织和残余奥氏体。2.权利要求1所述焊缝的制备方法，包括以下步骤：(1)将焊丝利用埋弧焊方式，焊接母管，得到焊接母管；(2)所述步骤(1)得到的焊接母管依次经淬火和回火，得到所述焊缝。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述母管包括以下重量含量的成分：...

【专利技术属性】
技术研发人员：童帅，刘清友，贾书君，汪兵，黄涛，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11