一种管件焊缝及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种管件焊缝，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组分：C 0.04～0.07％，Si 0.10～0.50％，Mn 1.0～1.5％，Ni 3.0～4.0％，Mo≤0.2％，Cu 0.04～0.15％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe。从实施例可以看出：焊缝抗拉强度为760～810MPa，焊缝‑60℃低温冲击值Akv为77～85J。

A Pipe Weld and Its Preparation Method

The invention provides a pipe weld, which belongs to the technical field of alloy preparation. The welding seam provided by the invention comprises the following components of mass percentage content: C 0.04-0.07%, Si 0.10-0.50%, Mn 1.0-1.5%, Ni 3.0-4.0%, Mo less than 0.2%, Cu 0.04-0.15%, S less than 0.01%, P less than 0.01%, and the remainder is Fe. It can be seen from the embodiment that the tensile strength of the weld is 760-810 MPa and the impact value Akv of the weld at 60 C is 77-85J.

【技术实现步骤摘要】
一种管件焊缝及其制备方法
本专利技术涉及合金制备
，尤其涉及一种管件焊缝及其制备方法。
技术介绍
弯管及管件与长输管线的直管相比较，其外形更为复杂。因此，在制造过程中需要经过反复加热成型。同时，为了保证弯管和管件的整体性能，成型后还需要进行调质处理。因此，成品弯管及管件的组织性能相比原来的母管都发生了变化。为了保证调质之后的性能，弯管和管件母管设计的碳当量会比一般直管的碳当量高。但是弯管及管件所用焊接方式仍采用传统埋弧焊，所得到的焊缝组织也是最常见的针状铁素体组织。然而含有针状铁素体组织的焊缝经过调质处理后，针状铁素体演变为粒状贝氏体与粗大马奥岛，焊缝的韧性急剧恶化。因此，提供一种经调质处理后韧性不会恶化的焊缝至关重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种管件焊缝及其制备方法。本专利技术提供的焊缝经调制后韧性不会大幅度降低，仍保持较高的低温韧性。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管件焊缝，包括以下质量百分含量的组分：C0.04～0.07％，Si0.10～0.50％，Mn1.0～1.5％，Ni3.0～4.0％，Mo≤0.2％，Cu0.04～0.15％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体和残余奥氏体。本专利技术还提供了上述技术方案所述管件焊缝的制备方法，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。优选地，所述母管包括以下重量含量的成分：C0.03～0.05％，Si0.3～0.4％，Mn0.5～0.7％，Ni3.0～4.0％，Mo0.2～0.3％，Cr0.5～1.0％，Cu0.05～0.07％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量的铁。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60～120min。本专利技术提供了一种管件焊缝，包括以下质量百分含量的组分：C0.04～0.07％，Si0.10～0.50％，Mn1.0～1.5％，Ni3.0～4.0％，Mo≤0.2％，Cu0.04～0.15％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体和残余奥氏体。本专利技术通过控制焊缝中各合金元素的含量，使焊缝内形成了韧性优异的回火索氏体+残余奥氏体。同时，C、Mn和Ni元素降低了焊缝韧脆转变温度，使得焊缝在极低温服役环境下仍能保证稳定的低温韧性。从实施例可以看出：焊缝抗拉强度为760～810MPa，在-60℃下的低温冲击值Akv为77～85J。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。具体实施方式本专利技术提供了一种管件焊缝，包括以下质量百分含量的组分：C0.04～0.07％，Si0.10～0.50％，Mn1.0～1.5％，Ni3.0～4.0％，Mo≤0.2％，Cu0.04～0.15％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体和残余奥氏体。本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为0.04～0.07％的C，优选为0.045～0.065％，更优选为0.05～0.06％。在本专利技术中，C能够提升焊缝的抗拉强度与屈服强度；通过控制其含量为0.04～0.07％，使焊缝具有优异的焊接性与韧性。本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为0.10～0.50％的Si，优选为0.20～0.45％，更优选为0.30～0.40％。在本专利技术中，Si能显著提高焊缝的弹性极限、屈服点和抗拉强度；同时还能避免马奥岛的析出，保证焊缝具有稳定焊接性能及韧性。本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为1.0～1.5％的Mn，优选为1.1～1.4％，1.2～1.3％。在本专利技术中，所述Mn能够提高焊缝的屈服强度和抗拉强度；同时通过控制晶界偏析程度，保证焊缝的导热性能和焊接性。本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为3.0～4.0％的Ni，优选为3.2～3.8％，更优选为3.5～3.6％。在本专利技术中，Ni与γ-Fe无限互溶，通过扩大γ相区，起到细化晶粒的作用，进而提高焊缝的强度和低温韧性。另外，还能保证熔融态焊缝的流动性，保证焊缝的基本性能。本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为≤0.2％的Mo，优选为≤0.1％。在本专利技术中，所述Mo能够提高焊缝的淬透性和强韧性，同时降低回火脆性，保证了焊缝的韧性。本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为0.04～0.15％的Cu，优选为0.05～0.12％，更优选为0.08～0.10％。在本专利技术中，铜能够提高焊缝强度和韧性；同时，还能避免热脆性的发生，保证焊缝的塑性。本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为≤0.01％的S；本专利技术提供的管件焊缝包括质量百分含量为≤0.01％的P。在本专利技术中，所述P和S为焊缝中的有害元素，严格控制它们的元素含量≤0.01％，能够保证焊缝具有优异的综合性能。在本专利技术中，通过控制焊缝中各合金元素的含量，在焊缝中形成了回火索氏体+残余奥氏体。经后续调质处理，也不会使焊缝的内部结构恶化。本专利技术还提供了上述技术方案所述管件焊缝的制备方法，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，所述母管优选包括以下重量含量的成分：C0.03～0.05％，Si0.3～0.4％，Mn0.5～0.7％，Ni3.0～4.0％，Mo0.2～0.3％，Cr0.5～1.0％，Cu0.05～0.07％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量的铁；更优选包括C0.035～0.045％，Si0.32～0.38％，Mn0.55～0.65％，Ni3.2～3.8％，Mo0.22～0.28％，Cr0.6～0.9％，Cu0.055～0.065％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量的铁；最优选包括C0.04％，Si0.34～0.36％，Mn0.6％，Ni3.5％，Mo0.24～0.26％，Cr0.7～0.8％，Cu0.06％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量的铁。本专利技术对所述焊丝和埋弧焊条件没有特殊的限定，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时：C0.03％，Si0.3％，Mn0.5％，Ni3.4％，Mo0.2％，Cr0.5％，Cu0.05％，S0.008％，P0.008％，余量的铁时；焊丝组成为C0.07％，Si0.5％，Mn1.4％，Ni3.0％，Mo0.001％，Cu0.1％，S0.005％，P0.005％，余量为铁；配合焊剂SJ101，埋弧焊参数为：焊接电流500A，焊接电压29V，焊接速度25±1.5cm/min，层间温度150±15℃；当母管包括以下重量含量的成分时：C0.05％，Si0.4％，Mn0.7％，Ni3.7％，Mo0.3％，Cr1.0％，Cu0.07％，S0.01％，P0.01％，余量的铁；焊丝组成为C0.07％，Si0.6％，Mn1.5％，Ni3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管件焊缝，包括以下质量百分含量的组分：C 0.04～0.07％，Si 0.10～0.50％，Mn 1.0～1.5％，Ni 3.0～4.0％，Mo≤0.2％，Cu 0.04～0.15％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体和残余奥氏体。

【技术特征摘要】
1.一种管件焊缝，包括以下质量百分含量的组分：C0.04～0.07％，Si0.10～0.50％，Mn1.0～1.5％，Ni3.0～4.0％，Mo≤0.2％，Cu0.04～0.15％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；所述焊缝包括回火索氏体和残余奥氏体。2.权利要求1所述管件焊缝的制备方法，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：C0.03～0...

【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