[發(fā)明專利]高強(qiáng)度應(yīng)用中的環(huán)縫焊接用的無(wú)氣方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610126201.1
• 申請(qǐng)日: 2006-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN101069937A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·納拉亞南;P·T·索爾蒂斯;R·K·邁爾斯;E·斯圖爾特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 林肯環(huán)球公司
• 主分類號(hào): B23K9/00
• 分類號(hào): B23K9/00;B23K9/133;B23K9/095;B23K9/09;B23K35/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 蔡民軍;楊松齡

優(yōu)先權(quán)

本發(fā)明是2004年4月29日提交的美國(guó)申請(qǐng)No.10/834141的 部分繼續(xù)申請(qǐng)、2004年10月6日提交的美國(guó)申請(qǐng)10/959587的部分 繼續(xù)申請(qǐng)、2005年10月31日提交的美國(guó)申請(qǐng)11/263064的部分繼 續(xù)申請(qǐng)以及2006年1月20日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/336506 的部分繼續(xù)申請(qǐng)，它們的整個(gè)公開內(nèi)容都已綜合于此供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電弧焊技術(shù)，具體涉及利用自屏蔽的熔劑芯的電弧 焊(FCAW-S)條，同時(shí)涉及到焊條組成。

背景技術(shù)

當(dāng)前還不存在用無(wú)氣的或自屏蔽的焊接工藝對(duì)高強(qiáng)度管與管道 進(jìn)行半自動(dòng)沿周緣進(jìn)行焊接的商品化的技術(shù)方案或方法。這是由于 供無(wú)氣或自屏蔽焊接用的傳統(tǒng)工藝從本質(zhì)上就限制了它們應(yīng)用于高 強(qiáng)度焊接。

在應(yīng)用無(wú)氣或自屏蔽的焊條時(shí)，焊條中用到了種種化學(xué)物質(zhì)與 大氣中的氧和氮反應(yīng)，以防止氧與氮侵入焊縫內(nèi)。這些化學(xué)物質(zhì)所 用的量要能充分防止氧或氮損害焊接質(zhì)量。但是這些化學(xué)物質(zhì)例如 鈦與鋁在形成較強(qiáng)的焊接的同時(shí)又有導(dǎo)致焊縫脆化的不利影響。這 種脆性化妨礙了無(wú)氣或自屏蔽的焊接方法供許多高強(qiáng)度的焊接應(yīng) 用，例如用于管道焊接，其中通常要求焊接強(qiáng)度能充分滿足焊接美 國(guó)石油研究院(API)級(jí)X-80管道的要求或更高的要求。

此外，雖然存在有方法滿足采用氣體屏蔽保護(hù)焊接方法的要求， 但這些方法同樣具有使它們難以達(dá)到所要求目標(biāo)的缺點(diǎn)。具體地說， 采用氣體防護(hù)方法來(lái)焊接高強(qiáng)度管與管道(以及其他應(yīng)用)的現(xiàn)行 的方法與系統(tǒng)，需要價(jià)昂和費(fèi)時(shí)的設(shè)備來(lái)保護(hù)焊接區(qū)域不受大氣與 化學(xué)元素的影響，特別是在管道應(yīng)用情形，這時(shí)的焊接常常是在苛 刻的環(huán)境條件下進(jìn)行。

供參考的綜合內(nèi)容

本發(fā)明涉及這樣的短電弧焊接方法，它采用自屏蔽的有芯焊條 能滿足焊接美國(guó)石油研究院(API)級(jí)X-80管道的或更高的要求。 在把上述焊接方法與本發(fā)明熔劑芯焊條相結(jié)合時(shí)，存在一種協(xié)同關(guān) 系。這樣，本發(fā)明將控制能量輸入與淀積的焊接金屬的微結(jié)構(gòu)控制 結(jié)合到一起，就能實(shí)現(xiàn)高的強(qiáng)度與高的韌性。特別是本發(fā)明的一個(gè) 示例性實(shí)施例可以取得超過550MPa的抗屈強(qiáng)度和高于690MPa的 抗張度以及在-20℃下大于60J(joule)的單梁V型切口(CVN)韌 度。

短路電弧焊接系統(tǒng)、技術(shù)與相關(guān)概念以及管子焊接方法與設(shè)備 已一般地陳述于下述各美國(guó)專利中，其中的原理已綜合于此作為基 礎(chǔ)知識(shí)信息供參考：Parks，4,717,807；Parks，4,954,691；Parker， 5,676,857；Stava，5,742,029；Stava，5,961,863；Parker， 5,981,906；Nicholson，6,093,906；Stava，6,160,241；Stava， 6,172,333；Nicholson，6,204,478；Stava，6,215,100；Houston， 6,472,634；Stava，6,501,049。