[發明專利]一種用于建造油輪的耐蝕埋弧焊絲

無效

• 申請號: 201310745307.X
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103692107A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 馬成勇;肖紅軍;彭云;田志凌;魏金山;張曉牧;何長紅;楊柏
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: B23K35/24
• 分類號: B23K35/24;B23K35/362
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 張小娟

技術領域

本發明涉及一種埋弧焊絲，特別涉及一種用于建造油輪的耐蝕埋弧焊絲。

背景技術

油船貨油艙在裝有原油時，貨油艙內處于極其復雜而惡劣的腐蝕環境。首先，貨油艙內的上甲板發生均勻腐蝕。在原油的運輸過程中，貨油艙內充有防爆氣體（5%O₂+13%CO₂+0.01%SO₂+0.1%H₂S+bal?N₂），在晝夜交替下，油船貨油艙內溫度及濕度發生變化，上甲板會凝結出水滴。由于貨油艙內存在酸性氣體，導致水滴中pH值比較低，這種酸水對甲板進行腐蝕而形成鐵銹，形成的鐵銹會作為催化劑促進氣相中H₂S的氧化，從而在上甲板上生成固體硫。固體硫與鐵銹交替生成，由于固體S很脆，這種腐蝕產物很容易從上甲板剝落，堆積到貨油艙的下底板。資料表明，在大型油船中以固體S為主的腐蝕產物高達300噸以上。因此，控制固體S生成的關鍵是減少催化劑的生成，即減少鐵銹。

另一方面，在貨油艙的下底板發生點蝕，這在實際油船中是普遍存在的現象。經研究發現，原油中含有的鹽水對下底板進行侵蝕，形成如“碗狀”腐蝕坑，并且隨著腐蝕的進行腐蝕坑中的pH下降，可達0.8左右，進而加速了腐蝕坑的擴展。此外，從甲板剝落的固體S也對點蝕起到加速的作用。因此，對于提高下底板耐點蝕性能，一方面是提高鋼材的耐點蝕性能，另一方面是減少含有固體硫的腐蝕產物。焊縫作為貨油艙組成的一部分同樣面臨著這些腐蝕問題。

當前，油船貨油艙的建造采用普通的船體鋼和一般焊接材料，鋼材和焊材本身耐蝕性能較差。而解決這些問題最有效的方法就是對貨油艙內全面進行涂層防腐處理，但是由于涂覆面積龐大，而且每隔10年就需要重新涂覆，花費大量的人力和物力。因此，國內外開展了無涂覆油船貨油艙耐蝕鋼的研究，如US2010000361、CN1946864、JP2003-82435、CN101389782、CN100562598等。而現有耐蝕焊材技術思路，是通過限制S含量（重量百分比小于0.01%），同時加入一定量的耐蝕合金元素（Ni、Cu等）以提高耐蝕元素，例如CN102744529和CN102672314。由于此技術需要嚴格限制S含量（S≤0.01），這加大了焊絲鋼冶煉、生產難度，同時增加了成本。此外，由于埋弧焊絲必須與焊劑聯合使用，而焊劑是由多種礦物質組成，S含量非常難控制，往往造成焊縫金屬局部S含量高，這給焊縫的耐蝕性帶來巨大風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于油輪建造的耐蝕埋弧焊絲，特別是用于油船貨油艙內特殊腐蝕環境而開發的新型埋弧焊絲。

本發明的耐蝕技術思路是在埋弧焊絲中添加一定量Cu、Ti、W、Mo元素，這些元素與S形成不溶于酸的硫化物，避免了侵蝕性硫離子的產生，提高焊縫耐蝕性，同時添加一定量的Ni調節腐蝕電位，避免與母材發生電偶腐蝕。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于建造油輪的耐蝕埋弧焊絲，所述埋弧焊絲的化學成分按質量百分數為：0.03≤C≤0.15%；0.01≤Si≤0.5%；1≤Mn≤2.5%；0＜P≤0.015%；0＜S≤0.02%；0.1≤Ni≤1%；0.01%≤Cu≤1%；0.01≤Ti≤0.25%；0<Al≤0.1%；Mo和W中的至少一種，其含量分別為0.01-0.5%；余量為鐵；同時滿足（Cu+2Ti+4Mo+4W）/2S≥40。

所述埋弧焊絲的化學成分按質量百分數為：0.04≤C≤0.1%；0.16≤Si≤0.21%；1.58≤Mn≤2.07%；P≤0.01%；S≤0.019%；0.29≤Ni≤0.45%；0.2%≤Cu≤0.51%；0.09≤Ti≤0.12%；Al≤0.01%；Mo和W中的至少一種，其含量分別為0.05-0.2%；余量為鐵；同時滿足51≤（Cu+2Ti+4Mo+4W）/2S≤138。

所述的用于建造油輪的耐蝕埋弧焊絲的用途：采用該埋弧焊絲施焊后焊縫無需防腐處理。

本發明的有益效果在于：

與現有技術相比，本發明對埋弧焊絲S含量限制范圍放寬了1倍，大大降低冶煉生產難度，同時有效提高了焊縫耐蝕性能的穩定性，同時降低了埋弧焊絲成本。利用該埋弧焊絲進行焊接得到的焊縫無需經過防腐處理，即使在原油的腐蝕環境下也具有優良的耐均勻腐蝕和耐局部腐蝕性能，同時焊縫還具有良好的力學性能。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明進行詳細敘述。