低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝制造技术

一种低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝，主要成分含量（％）：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ≤１．０，Ｍｎ≤２．５０，Ｔｉ≤０．１０，Ａｌ≤０．１０，Ｓ≤０．０１，Ｐ≤０．０２，该焊丝不但具有高强度，而且有高韧性，其焊缝在不含Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ等元素的情况下具有优异的综合性能，可采用大线能量高速焊接，焊前不预热，焊后不用热处理，适用于单层或多层，单面或双面多种工艺要求，以及各种板卷厚度，且成本低，易推广，广泛应用于油、气管线钢管焊接及桥梁、建筑、压力容器、船舶、车辆、采油平台等的焊接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝，是一种焊接材料，主要用于埋弧焊，特别适用于油、气输送管线的钢管焊接。埋弧焊丝是埋弧焊接三大原材料之一，自大规模采用埋弧焊接工艺方法后，要求焊丝具有抗气孔、抗裂缝、高速焊接(焊接速度保证在1.6-2.0米/分)等性能，并要求得到的焊缝金属具有一定的强度和韧性，因此对焊丝的研究一直进行着，首先是降低焊丝中S、P等有害杂质含量，其次降低C含量，以提高焊丝的可焊性及焊缝金属的韧性，再者是在焊丝中加入Ni、Cr、Mo等元素提高焊缝金属韧性，85年10月清华大学在管线钢WX60焊缝韧化试验研究中推荐焊丝H08MnMoNiTiA，其中Ni含量为0.9-1.2%，Mo含量0.3-0.5%，强韧化主要机制是固溶、析出或位错强化等，但有时强度与韧性二者不可兼得，强度高，但韧性低，且Ni、Cr、Mo等元素的加入使焊丝成本大为提高，难以推广普及。此外，现有焊丝采用平炉冶炼技术，使焊丝中C、S、P含量不能降得很低，0.02%≤S＜0.04%，0.03%≤P≤0.04%，C≥0.08%，且冶炼困难，没有真空脱气，氮、氢、氧等有害气体含量高，微Ti、微Al成份含量不易控制，只能控制入量。本专利技术提供一种低C高Mn、Si微Ti、Al高韧性埋弧焊丝，能使得到的焊缝金属不但有高强度，而且有高韧性，且成本低，易推广。本专利技术的技术方案是采用国内矿产资源比较丰富的Mn、Si元素代替价格高昂的Ni、Cr、Mo等元素固溶强化，利用微Ti处理来细化晶粒，提高韧性，加入微量Al提高焊缝焊接工艺性能，使得到的焊缝金属不但有高强度，而且有高韧性。本专利技术的焊丝中主要成份含量为(%)C≤0.10，Si≤1.0，Mn≤2.50，Ti≤0.10，Al≤0.10，S≤0.01，P≤0.02，且本专利技术的焊丝与SJ101焊剂匹配才能保证焊缝具有较佳的性能。本专利技术与现有技术相比，其焊缝在不含Cr、Ni、Mo等元素的情况下，具有优异的综合性能，有较高的抗拉强度和良好的低温冲击韧性，符合美国石油学会输送管API5L标准中X52-X70级管线钢的焊接要求，且CVN-40℃≥200J，达到国外先进水平;此外，该焊丝可采用大线能量高速焊接，焊前不预热，焊后不用热处理，适用于单层或多层、单面或双面多种工艺要求，以及各种板卷厚度;成本低，φ4mm的该镀铜焊丝成本仅3300元/吨，相当于普通H08A焊丝价格，比同类型的Ni、Cr型焊丝成本低2000元/吨。实施例本专利技术采用低S、P精矿铁粉，300吨顶底复合吹氧技术，炉外精炼技术，真空脱气技术，高速线材轧制技术，才能得到低C、低S、P、低氮、氢、氧残留气体的焊丝，并可控制微Ti、微Al的含量，应用高Mn、Si固溶铁素体，低氮才能发挥Ti增加晶核、细化晶粒的作用，低S、P、Ca处理减少焊缝偏折，提高了韧性，Al可提高焊缝焊接的工艺性能。本专利技术经上海宝山钢铁总厂用300吨转炉炼了一炉，此炉焊丝中主要成分含量为(%)C 0.066，Si 0.79，Mn 2.13，S 0.007，P 0.014，Ti 0.03，Al 0.01。本专利技术的焊丝可制成φ4.0mm(自动焊用)，φ1.60mm(半自动焊用)等多种规格，内焊时要求电流500A、电压30V，外焊时要求电流850～900A，电压42V，板厚6～9mm不用开坡口，板厚10～13mm开V形坡口，本焊丝适用埋弧焊或气体保护焊，可用于石油、天然气输送管线用钢管焊接以及桥梁、建筑、压力容器、船泊、车辆、采油平台等的焊接。本专利技术所述的焊丝与氟碱性烧结焊剂SJ101相匹配，对X60、X65、X70低碳钢钢板板卷进行螺旋焊管施焊，焊后取样测定焊缝金属的冲击韧性如下实施例所得焊缝金属冲击韧性权利要求1.一种低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝，其特征是该焊丝中主要成份含量为(单位%)C≤0.10，Si≤1.0，Mn≤2.50，Ti≤0.10，Al≤0.10，S≤0.01，P≤0.02。2.根据权利要求1所述的低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝，其特征是该焊丝与SJ101焊剂匹配才能保证焊缝具有较佳的性能。全文摘要一种低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝，主要成分含量(％)C≤0.10，Si≤1.0，Mn≤2.50，Ti≤0.10，Al≤0.10，S≤0.01，P≤0.02，该焊丝不但具有高强度，而且有高韧性，其焊缝在不含Cr、Ni、Mo等元素的情况下具有优异的综合性能，可采用大线能量高速焊接，焊前不预热，焊后不用热处理，适用于单层或多层，单面或双面多种工艺要求，以及各种板卷厚度，且成本低，易推广，广泛应用于油、气管线钢管焊接及桥梁、建筑、压力容器、船舶、车辆、采油平台等的焊接。文档编号B23K9/18GK1077152SQ9211313公开日1993年10月13日 申请日期1992年11月11日 优先权日1992年11月11日专利技术者丁时麟, 雷胜利, 孟润泉, 姚锡仁, 黄锡稿 申请人:宝鸡石油钢管厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳高锰、硅微钛、铝高韧性埋弧焊丝，其特征是：该焊丝中主要成份含量为（单位％）：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ≤１．０，Ｍｎ≤２．５０，Ｔｉ≤０．１０，Ａｌ≤０．１０，Ｓ≤０．０１，Ｐ≤０．０２。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金时麟，姚锡仁，雷胜利，孟润泉，周永富，黄锡稿，
申请(专利权)人：宝鸡石油钢管厂，
类型：发明
国别省市：61[]