[发明专利]一种强度适中冲击韧性优良埋弧焊丝

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料领域，涉及一种强度适中韧性优良的埋弧焊色。适用于X80级管线钢的焊接，具有适当的屈服强度、抗拉强度和具有优异的低温冲击韧性。

背景技术

随着管线用钢向高强度级别方向发展，X80级管线钢在钢管制造中的应用越来越多。为满足钢管能在更高压力下输送油气及在低温环境中使用安全，要求焊缝具有适当的屈服强度、抗拉强度及优异的低温韧性。因此，X80管钢制造要求有一种强度适中、冲击韧性优良的埋弧焊丝。本发明埋弧焊丝具有强度适中、高韧性，特别适用于高速焊接的特点。

发明内容

本发明的目的是提出一种成份设计合理，具有强度适中、高冲击韧性及适用于高速度焊接的X80管线钢用埋弧焊丝。根据本发明的目的，我们所提出的组成强度适中、高韧性的埋弧焊丝的化学成份(重量％)为：C≤0.10％；Mn 1.50-1.90％；Si≤0.35％；S≤0.010％；P≤0.015％；Mo 0.20-0.40％；Ti≤0.15％；Cu≤0.25％；添加微量的B，其余为Fe。在本发明埋弧焊丝化学成份中，我们对各化学元素的限定理由分别叙述如下：在本发明埋弧焊丝的成份中，碳有提高熔敷金属强度的效果，同时对降低其韧性和抗裂性能都有明显的作用，为提高韧性和改善抗裂性能，碳的含量应尽可能低些。但是，埋弧焊接过程中碳元素有较大的烧损，所以，为保证适当的强度及尽可能降低碳对韧性及抗裂性能影响，碳含量限制在≤0.10％。在本发明中加入锰是因为其具有良好的脱氧及脱硫，同时能有效提高熔敷金属的强度，当熔敷金属中锰含量低于1％时，熔敷金属强度达不到要求，同时也不利于防止焊接热裂纹的产生；当熔敷金属锰含量大于1.6％时，韧性会降低。考虑埋弧焊丝焊接过程锰元素烧损较大的因素，因此焊丝成份中锰含量限制在1.5-1.9％，以保证在焊接时熔敷金属中锰含量在1-1.6％范围，充分发挥锰提高强度及提高抗裂性的作用。硅是焊接过程中有效的脱氧元素，当熔敷金属中硅含量小于0.1％时，不可能充分的脱氧，使焊缝产生气孔等焊接缺陷；当熔敷金属中硅含量超过0.6％时，则对焊缝的低温韧性有损害，但适当的硅含量可提高铁水流动性，以改善高速焊接时的焊缝成型，因此焊丝成份中硅含量限制在≤0.35％较高的范围内，既保证脱氧充分、保证不损害韧性同，又能改善铁水流动性。钼在提高强度的同时对低温韧性没有明显的不良影响，但钼含量高于1.2％时，会对材料的韧性不利因此，为达到所要求的强度，焊丝钼含量控制在0.20-0.40％。钛是强烈的脱氧元素，它与氮有很强的亲合力，所形成的TiN质点可作为晶核，促进针状铁素体的生成，具有细化组织提高韧性的效果，但钛的过渡素数很小，绝大部份钛在焊接过程时被电弧烧损，为改善韧性，钛元素的含量控制在≤0.15％。硼作为微合金化成分含量大于十万分之六时，能细化钢的晶粒，提高钢的淬透性，因此本发明中适当添加硼。本发明中铜主要作为增加焊丝防锈性和导电性，限制在≤0.25％。在本发明焊丝中的硫、磷都属于对熔敷金属的韧性有很大危害的元素，应该尽量降低。其余为铁。本发明的适当强度及高韧性焊丝制造技术与现有技术相同。按本发明焊丝的合金成份进行冶炼并铸成钢锭，再经锻造、扎制盘条、拔丝成相应尺寸的焊丝后镀铜抛光，最后分卷包装成产品。

采用本发明的焊丝具有成份设计简单、合理、成本低，采用该焊丝配合SJ102焊剂施焊，熔敷金属具有优良的综合力学性能，其抗拉强度适中625-825MPa；屈服强度适中555-690MPa；在-10℃的冲击功大于80J。

具体实施方式

采用本发明实施例的埋弧焊丝，通过与SJ102焊剂配合施焊得到时具有优良综合力学性能的熔敷金属。我们按设定的焊丝成份要求钢厂提供6.5mm热轧盘条，我公司最后经过拉拔镀铜制成4.0mm埋弧焊丝。焊丝化学成份均列入表1。焊丝的制备是在现有设备及技术条件下制成。焊接用试板为Q345，厚度为20mm；焊接坡口尺寸、取样位置及试验方法等均按国标GB/T 12470执行。试验结果均列入表2。

表1