[發明專利]核電20控鉻鋼專用焊絲

有效

• 申請號: 201310025077.X
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103170762A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 李予衛;鐘華;惠維山;鄧天紅;陳仁華
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王冬華

技術領域

本發明涉及核電20控鉻鋼專用焊接材料，尤其是一種能夠明顯降低FAC腐蝕速率的20控鉻鋼專用焊絲。?

背景技術

核電廠的輸送管內介質流速高、流量大（約為火電的1.7~1.9倍），會產生因輸送蒸汽和水的流動速度較高而導致的“流體加速腐蝕（FAC）”現象，即碳鋼管內表面在大量的、高速流動的汽水沖刷下，內壁具有保護功能的氧化膜脫落、變薄，使鋼基體變差、年腐蝕率增加的現象。流體加速腐蝕現象嚴重時可能造成爆管事故，因此需要提高輸送管的抗汽水沖蝕性能。?

根據現有的研究資料，碳鋼中FAC的腐蝕速率取決于介質溫度、流速、PH值、電極電位、管材合金元素、熱力學等因素，其中，管材合金元素是可以通過選擇鋼種成分來解決的。經研究表明，在碳鋼中增加Cr含量可以明顯降低FAC的腐蝕速率，“相對減薄率-鋼中Cr%關系”試驗結果顯示，當碳鋼中的Cr含量＞0.04%時，FAC速率迅速下降：管道材質Cr含量在≤0.04%時的腐蝕速度較高，腐蝕速度基本相當，假定為1，隨著Cr含量的增加，腐蝕速度逐漸降低；當Cr含量達到0.2%時，腐蝕的相對速度為0.2；當Cr含量達到1%時，腐蝕的相對速度為0.045。20控鉻鋼就是在此背景下開發的具有較高抗FAC性能的新鋼種，其化學成分和力學性能如表1、表2所示。?

表1、20控鉻鋼化學成分表/wt%?

表2、20控鉻鋼力學性能表?

20控鉻鋼的抗FAC用途，要求與其匹配的焊接材料熔敷金屬中也具有一定含量的Cr元素成分，以使焊縫金屬中也具有一定含量的Cr，這樣管道的焊縫金屬部分也具有抗FAC能力。由于目前還沒有與20控鉻鋼相匹配的專用焊材，因此核電建設中只能選用化學成分、力學性能與20控鉻鋼接近的CHW-40CNH焊絲進行20控鉻鋼的焊接。?

CHW-40CNH焊絲是一種耐候鋼用焊絲，其化學成分中添加了Ni、Cr、Cu元素，用于腐蝕性大氣環境。CHW40CNH焊絲的化學成分、力學性能如表3所示，從表3可以看出，其成分雖然與20控鉻鋼接近，但仍然有較大差別。在實際焊接施工中也發現，使用CHW-40CNH焊絲焊接20控鉻鋼時，熔池流動性差，類似于不銹鋼焊絲，對焊工操作水平要求較高，不利于提高焊接質量。?

表3、CHW-40CNH焊絲化學成分（wt％）、力學性能表?

有鑒于此，確有必要提供一種化學成分和力學性能與20控鉻鋼匹配的專用焊絲。?

發明內容

本發明的目的在于：提供一種化學成分和力學性能與20控鉻鋼匹配的專用?焊絲，以保證核電項目批量化工程建設和后續運營維修的需求。?

為了實現上述發明目的，本申請的發明人經潛心研究和實驗，發現了一種化學成分最適合用作20控鉻鋼專用焊絲的材料，據此，提供了一種核電20控鉻鋼專用焊絲，其是具有以下化學成分的鋼絲：C含量0.05~0.1wt%、Si含量0.7~1.0wt%、Mn含量1~1.5wt%、P含量≤0.02wt%、S含量≤0.02wt%、Ni含量≤0.15wt%、Cr含量0.22~0.33wt%、Mo含量≤0.15wt%、Cu含量≤0.4wt%。?

作為本發明核電20控鉻鋼專用焊絲的一種改進，所述焊絲的熔敷金屬化學成分為：C含量0.051wt%、Si含量0.76wt%、Mn含量1.06wt%、P含量0.013wt%、S含量0.006wt%、Ni含量0.018wt%、Cr含量0.29wt%、Mo含量0.011wt%、Cu含量0.188wt%。?

作為本發明核電20控鉻鋼專用焊絲的一種改進，所述焊絲的規格為Φ2.4。?

作為本發明核電20控鉻鋼專用焊絲的一種改進，所述焊絲的熔敷金屬化學成分為：C含量0.057wt%、Si含量0.72wt%、Mn含量1.09wt%、P含量0.013wt%、S含量0.006wt%、Ni含量0.016wt%、Cr含量0.29wt%、Mo含量0.011wt%、Cu含量0.242wt%。?

作為本發明核電20控鉻鋼專用焊絲的一種改進，所述焊絲的規格為Φ1.0。?