[發(fā)明專利]涂藥焊條

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380071720.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN104955609A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷口元一;山下賢;大津穰;坂田干宏;名古秀德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社神戶制鋼所
• 主分類號(hào): B23K35/365
• 分類號(hào): B23K35/365;B23K35/30
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張玉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油精煉反應(yīng)器等用于能源工廠中的壓力容器的供2.25Cr-1Mo-V鋼的焊接的涂藥焊條。

背景技術(shù)

歷來，作為石油精煉反應(yīng)器等的壓力容器用途使用的是2.25Cr-1Mo鋼。但是，從其運(yùn)轉(zhuǎn)效率提高的觀點(diǎn)出發(fā)，作為耐受設(shè)計(jì)溫度·壓力的高溫·高壓化的鋼材，應(yīng)用高強(qiáng)度的2.25Cr-1Mo-V鋼制反應(yīng)器被推進(jìn)。作為供石油精煉反應(yīng)器用途的2.25Cr-1Mo-V鋼的焊接用的涂藥焊條或焊接金屬，蠕變斷裂性能和韌性等優(yōu)異的涂藥焊條或焊接金屬的開發(fā)得以進(jìn)行。

例如在專利文獻(xiàn)1中，在涂藥弧焊形成的焊接金屬中，相對(duì)于Cr：2.00～3.25質(zhì)量％，V：0.20～0.70質(zhì)量％，通過Nb、Co、W的添加來確保蠕變強(qiáng)度。另外，在專利文獻(xiàn)2中，在焊條總質(zhì)量中，相對(duì)于Cr：1.00～3.50質(zhì)量％，V：0.1～1.0質(zhì)量％，Nb：0.02～0.50質(zhì)量％，通過Co、W、Ni的添加來確保蠕變強(qiáng)度和韌性。另外，在專利文獻(xiàn)3中，在焊條總質(zhì)量中，相對(duì)于Cr：1.00～3.50質(zhì)量％，V：0.01～0.60質(zhì)量％，W：0.6～2.5質(zhì)量％，通過Nb、Ta的添加來確保蠕變強(qiáng)度。

【先行技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】日本特開平10-137975號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)2】日本特開2002-263883號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)3】日本特開2001-300768號(hào)公報(bào)

但是，在現(xiàn)有的技術(shù)中存在以下的問題。

作為供石油精煉反應(yīng)器用途的鋼材的焊接用的焊接材料，要求優(yōu)異的蠕變性能，和作為與之相隨的諸性能的韌性、回火脆化特性、耐SR裂紋性(去應(yīng)力退火時(shí)不會(huì)發(fā)生晶界裂紋)及焊接操作性并立。

于是，如前述，比2.25Cr-1Mo鋼的強(qiáng)度高的2.25Cr-1Mo-V鋼制反應(yīng)器的應(yīng)用被推進(jìn)。但是，在2.25Cr-1Mo-V鋼制反應(yīng)器中，其作業(yè)條件也處于高溫·高壓化的傾向，存在現(xiàn)有的焊接材料不滿足當(dāng)前的高溫強(qiáng)度，特別是蠕變斷裂性能的要求這樣的問題。

另外，在專利文獻(xiàn)1中，焊接后熱處理(PWHT)條件是700℃×26h，為低溫·短時(shí)間，另外，蠕變?cè)囼?yàn)條件是538℃/207MPa，為低溫·低應(yīng)力，因此沒有以當(dāng)前的市場(chǎng)要求為基準(zhǔn)。在專利文獻(xiàn)2中，PWHT條件是740℃×1h，保持溫度為高溫，而另一方面，保持時(shí)間短，另外，蠕變?cè)囼?yàn)條件是600℃/140MPa，哪一個(gè)試驗(yàn)條件都沒有依據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)要求。在專利文獻(xiàn)3中，PWHT條件是690℃×1h，保持溫度為低溫，保持時(shí)間也短，另外，蠕變?cè)囼?yàn)條件是600℃/140MPa，哪個(gè)試驗(yàn)條件都沒有依據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)要求。

而且，作為如此用于使Cr-Mo鋼焊接金屬的蠕變斷裂強(qiáng)度上升的現(xiàn)有技術(shù)，采用的方法是，在作為主要成分的Cr-Mo系中附加性地添加V、Nb、Ta、W這樣的強(qiáng)碳化物形成元素和Co等的固溶強(qiáng)化元素。但是，這會(huì)招致沖擊韌性的劣化、硬度的上升帶來的耐裂紋性的劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于這樣的問題點(diǎn)而形成，其課題在于，提供一種涂藥焊條，其可使優(yōu)異的蠕變性能，和作為與之相隨的諸性能的韌性、回火脆化特性、耐SR裂紋性及焊接操作性并立。

本發(fā)明者們銳意研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)以下的事項(xiàng)。

在具有優(yōu)異的蠕變強(qiáng)度，且韌性、回火脆化特性、耐SR裂紋性優(yōu)異的2.25Cr-1Mo-V鋼熔敷金屬的形成時(shí)，作為其蠕變性能的改善手段，本發(fā)明者們得出(1)碳化物的析出形態(tài)控制和(2)顯微組織控制這樣的立意。

2.25Cr-1Mo-V鋼和其熔敷金屬的顯微組織是貝氏體主體，其蠕變變形特性被認(rèn)為主要占支配性的是位錯(cuò)的蠕變擴(kuò)散，和舊γ晶界和晶粒內(nèi)的貝氏體板條塊·板條束·板條邊界的滑移。對(duì)于前者的抑制有效的是，使阻礙位錯(cuò)的蠕變擴(kuò)散的微細(xì)的碳化物向晶粒內(nèi)分散析出。另一方面，對(duì)于后者的抑制有效的是，阻礙舊γ晶界的滑移的碳化物的分散析出，和滑移點(diǎn)的減少，即顯微組織的粗大化。

對(duì)于前述的(1)的實(shí)現(xiàn)，有效的是添加在晶粒內(nèi)優(yōu)先地形成微細(xì)的碳化物的合金元素，在本申請(qǐng)中著眼于C和V。這些合金元素可以從構(gòu)成涂藥焊條的焊條芯和涂藥的任意一方添加，也可以從這兩方添加。