[發明專利]一種耐蝕鋼焊接專用埋弧焊絲

有效

• 申請號: 201510271104.0
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104907731B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 李磊;劉玉雙;韓海峰;張亞平;田海成
• 申請（專利權）人: 武漢鐵錨焊接材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明涉及一種耐蝕鋼焊接專用埋弧焊絲。

背景技術

隨著國民經濟的發展，我國對能源的需求越來越大，由于國際原油價格的迅速攀高及陸上石油資源的銳減，海洋油氣開發已經成為世界各國的能源開發熱點。國家在投入大量人力財力進行海洋裝備系統開發的同時，對于油氣輸送用鋼，也提出了更高的要求。

油氣運輸中既有硫化氫腐蝕，又有海水腐蝕，因此要求鋼板具有良好的抗硫化氫腐蝕能力，同時具有良好的抗海水腐蝕能力。埋弧焊絲作為一種鋼板焊接的重要焊接材料，在配套耐蝕鋼焊接的過程中，要求其焊縫金屬不僅具有高強度、高韌性的特點，而且具有良好的抗硫化氫腐蝕以及耐海水腐蝕的能力，因此，研制一種既抗硫化氫腐蝕又耐海水腐蝕的埋弧焊絲，對于推動我國油氣建設具有重要的作用。

中國專利CN20091027221.1公開了一種耐海水腐蝕埋弧焊絲，焊絲化學成分：Cu0.20-0.35％，Cr0.65-1.15％，Ni0.35-0.55％，Mo0.15-0.25％，C0.07-0.11％，Si0.07-0.22％，Mn1.0-1.38％，Nd0.05-0.1％，P≤0.012％，S≤0.012％以及余量的鐵和不可避免的雜質。具有耐腐蝕、強度高、韌性好、抗焊接冷裂能力強等特點，其抗拉強度大于600MPa，-40℃的低溫沖擊性能Axv≥65J。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對油氣運輸中硫化氫腐蝕和海水腐蝕并存的情況，研制一種既抗硫化氫腐蝕又耐海水腐蝕的埋弧焊絲，在配套耐蝕鋼焊接過程中其熔敷金屬既耐腐蝕又具備高強度高韌性。

本發明提供的耐蝕鋼焊接專用埋弧焊絲，按重量百分比計，化學成分包括：C≤0.07％，Mn?0.4～0.8％，Si≤0.35％，S≤0.005％，P≤0.008％，Ni?0.5～1.5％，Cr?0.05～0.35％，Mo?0.2～0.8％，Cu?0.05～0.55％，Ti?0.02～0.20％，其余為Fe和不可避免的雜質。

C是固溶強化元素，能提高焊縫金屬的強度，對焊縫金屬的韌性影響較大，當C元素的含量較低時，能有效提高焊縫金屬的韌性；當C元素較高時，焊縫金屬裂紋傾向增加。本發明盡量降低C元素含量，將C含量控制在≤0.07％。

Mn是主要脫氧劑，降低焊縫金屬的含氧量，增加焊縫金屬強度和抗裂性，提高低溫沖擊韌性，調節鐵水流動性。但隨著Mn的升高，會因偏析引起組織中的硬相，使得焊縫金屬抗硫化氫腐蝕能力下降，需要將Mn含量控制在0.4～0.8％。

Si是主要脫氧劑，與Mn聯合脫氧效果更佳，降低焊縫金屬的氧含量，提高低溫沖擊韌性，調節鐵水的流動性，加入量過多時鐵水變粘，焊縫強度過高，低溫沖擊韌性降低，Si含量需限定在≤0.35％。

S、P是雜質元素，對焊縫金屬的抗硫化氫能力有嚴重影響，同時降低焊縫金屬的低溫沖擊韌性，S與Fe等元素形成硫化物夾雜物會誘發點蝕和應力腐蝕開裂；P的偏析作用很強，引起焊縫金屬不均勻，尤其是冷脆性增加。本發明盡量降低S、P含量，S含量需限定在≤0.005％，P含量需限定在≤0.008％。

Ni是焊縫金屬中重要的合金元素，能提高焊縫金屬的低溫韌性，降低韌脆轉變溫度，同時Ni本身具有良好的耐腐蝕性，但鎳含量過高則會增大熱裂敏感性，Ni含量應控制在0.5～1.5％之間。

Cr有提高強度和淬透性的作用，一定含量的Cr可提高焊縫耐大氣和海水腐蝕的能力。但是Cr過多時會使焊縫金屬強度增加，硬度增加，從而降低焊縫金屬的耐腐蝕性能，因此必須控制加入，Cr含量應在0.05～0.35％之間。

Mo有提高強度的作用，在一定的范圍可以提高低溫沖擊韌性。然而含量過多時強度增加過多，會增加焊縫金屬應力腐蝕敏感性，Mo含量控制在0.2～0.8％。

Cu是一種重要的耐腐蝕性元素，同時能提高焊縫金屬強度。含量過多時會因強度過高引起低溫沖擊韌性下降，同時會增加產生熱裂紋的敏感性，Cu含量控制在0.05～0.55％。

Ti為脫氧元素，同時與焊縫金屬中的N結合，減少了固溶氮的有害作用，生成的TiN作為結晶核心，促使焊縫成為細晶粒組織，但Ti含量過高會使焊縫的硬度增加，沖擊韌性下降，Ti含量需控制在0.02～0.20％。

Fe即鐵粉，能改善電弧狀態，調節鐵水熔點和粘度，余量加入。