[發明專利]一種用于X70管線鋼的自保護藥芯焊絲

有效

• 申請號: 202010613669.3
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111745325B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 楊恒闖;宋昌寶;魏艷;何濤;劉東
• 申請（專利權）人: 武漢鐵錨焊接材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/368
• 分類號: B23K35/368;B23K35/24
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 吳靜

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種用于X70管線鋼的自保護藥芯焊絲，包括低碳鋼帶外皮和藥芯，所述藥芯包括按質量百分含量計的如下組分：氟化鋇50％?58％、氟化鋰10％?16％、氟化鉀4％?6％、氟化鈣1％?5％、氟化稀土1％?5％，磁鐵礦3％?5％、鈦鐵礦1％?4％、鎂鋁合金7?15％、金屬錳1％?5％、金屬鎳3％?6％，硅鋯合金3％?5％，石英3％?8％、氧化鈰1％?6％，余量為鐵粉。本發明能夠有效地改善焊接工藝性能，提高焊接電弧穩定性，并保證了焊縫的造氣造渣自保護能力，同時合理配比鎂鋁合金、金屬錳、金屬鎳，并添加硅鋯合金、氧化鈰、氟化稀土，細化晶粒，增加焊縫針狀鐵素體的比例，降低焊縫硫磷含量，有效提高熔敷金屬的低溫沖擊韌性，焊絲熔敷金屬?50℃V型缺口沖擊吸收功可達到135J以上；且焊縫成形美觀。

技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，具體涉及一種用于X70管線鋼的自保護藥芯焊絲。

背景技術

近年來，石油管線工程建設得到了迅速發展，2018年全球油氣長輸管道總里程數上升至200萬公里，我國油氣長輸管道網絡已初步建成，早期油氣管線建設，由于管線鋼強度級別交較低，管徑小，設計壓力低等原因，采用普通的手工焊條即可，隨著技術進步，自保護藥芯焊絲在長輸管道焊接中得到廣泛應用。同時，管線鋼的設計級別也不斷提高，配套焊接材料的研發是管線建設材料技術升級換代中不可缺失的重要部分。目前市場上大量使用了X70管線鋼，但配套成熟的自保護藥芯焊絲產品在低溫韌性等方面在不穩定。

專利CN 106944765 A公開了“一種用于X80管線鋼的自保護藥芯焊絲”，其采用氟化物和碳酸鹽造氣，自保護焊絲焊縫中的氮氣孔隨著碳酸鹽的增加先增加而后降低，少量的碳酸鹽添加，不能對消除氮氣孔產生有益作用，而大量碳酸鹽的增加使藥芯焊絲中其他保護物質的量相對減少，其他物質的保護作用降低。

專利CN 103612034 A公開了“用于X70管線鋼焊接的高韌性自保護藥芯焊絲”，其采用氟化物和碳酸鹽造氣，三氧化二鋁和三氧化二鋁調節熔渣熔點、黏度和表面張力，氧化鈰和氧化鑭控制夾雜物尺寸，以及鋁粉、鋁鎂合金、金屬錳和金屬鎳作為合金劑。其具有較好的-40℃沖擊韌性值，然而其配方組分較多且較復雜，且工藝程序較繁瑣。

專利CN 104043912 A公開了“一種用于管線鋼焊接用自保護藥芯焊絲”，其采用硅酸鋁和稀土氧化物作為造渣劑，草酸鋁作為造氣劑，以及鍺、錳、硅作為脫氧劑，Ti、Ni、Al作為合金劑，達到自保護的目的，其在焊接過程中生成的煙塵較少，飛濺小，電弧穩定。然而其低溫沖擊韌性以及延伸率較低，-20℃低溫沖擊值僅60J左右。

專利CN 105345315 A公開了“一種適用于高鋼級管道焊接的高Ni自保護藥芯焊絲”，其提高金屬鎳的含量到12-25％從而提高熔敷金屬沖擊韌性的目的。配方組成主要為氟化物以及電解錳、鎳粉和金屬鋯，其中金屬鋯的使用量為0.1％-0.6％。其熔敷金屬具有較高的抗拉強度，而-20℃低溫沖擊韌性值僅為130J左右。

綜合以上，目前自保護藥芯焊絲的主要以氟化物和碳酸鹽造渣造氣保護，配合以強韌化合金成分調節力學性能，氧化物調節熔渣性能。然而這些專利配方焊絲的熔敷金屬在力學性能上均存在一定劣勢。因此，有必要設計一種新的用于X70管線鋼的自保護藥芯焊絲，以克服上述問題。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種X70管線鋼的自保護藥芯焊絲，能在滿足強度要求的同時達到較好的低溫沖擊性能，適用于復雜的野外管線鋼焊接工況。

為實現上述目的，本發明的技術方案為一種用于X70管線鋼的自保護藥芯焊絲，包括低碳鋼帶外皮和藥芯，所述藥芯包括按質量百分含量計的如下組分：氟化鋇50％-58％、氟化鋰10％-16％、氟化鉀4％-6％、氟化鈣1％-5％、氟化稀土1％-5％，磁鐵礦3％-5％、鈦鐵礦1％-4％、鎂鋁合金7-15％、金屬錳1％-5％、金屬鎳3％-6％，硅鋯合金3％-5％，石英3％-8％、氧化鈰1％-6％，余量為鐵粉。