[发明专利]X80管线钢在线焊接用低氢碱性焊条

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种X80管线钢在线焊接用低氢碱性焊条。

背景技术

石油、天然气输送管道通常位于环境比较恶劣的地区，如极寒冷地区、地震带或海洋地区，对输送管道的高强度和低温韧性要求日益增高，这就促使了X80管线钢的开发成功。近年来，我国陆续对甘肃、青海、陕西、四川等西部广大地区和渤海湾、南海西部、黄海和东海大陆架的石油天然气资源进行大规模的开发，需要大量的高强高韧油气输送管线钢。随着管线钢的发展，其强度、韧性得到了逐步的提高，应用范围也越来越广泛，特别是X80管线钢的研究和应用较为突出。X80管线钢被工业发达国家誉为21世纪天然气输送管道用钢。

长输油、气管线在石油、气输送过程中，由于输送介质或周围土壤对管线的腐蚀以及局部机械损伤等原因，需要对损伤部位进行现场加固或焊接修复。所以研制X80管线钢在线焊接用焊条，为输油、气管线的在线焊接技术奠定基础，不但可以为国家节约大量资金，而且推动了输油、气管线的在线焊接技术的发展，具有重要的现实意义和显著的经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种X80管线钢在线焊接用低氢碱性焊条，解决了现有技术中没有X80管线钢在线焊接专用焊条的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种X80管线钢在线焊接用低氢碱性焊条，包括焊芯和药皮，其中药皮按重量百分比由以下材料组成：15%~20%萤石，2%~4%钛白粉，6%~10%金红石，7%~10%钛铁，4%~7%低碳锰铁，2%~5%硅铁，6%~10%铁粉，2.5%~3%合成云母，1.8%~2.2%混合稀土，2%~2.4%微晶纤维，余量为大理石，以上各组分的重量百分比之和为100%；

其中焊芯按重量百分比由以下组分组成：0.02%~0.08%的C，0.2%~0.4%的Si，1.3%~1.8%的Mn，1.2%~1.6%的Ni，0.2%~0.45%的Mo，0.01%~0.035%的Ti，0.0015%~0.005%的B，0.1%~0.3%的Cu，0.1%~0.3%的Ce，控制杂质S<0.01%，P<0.02%，余量为Fe，以上各组分的重量百分比之和为100%。

本发明的特点还在于，

其中混合稀土由以下组分组成：20%的氧化钇，20%的氧化铈，60%的氧化镧。

本发明的目的还在于提供一种焊条的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1，制作焊芯

1）将专业纯铁和工业纯铁放置在坩埚中央，把石墨、锰铁、硅铁、钼铁和斑铜矿铺放在坩埚内壁四周处，然后将Ni粉铺放在坩埚中部，再在Ni粉上铺满石墨、锰铁、硅铁、钼铁、斑铜矿，将坩埚和坩埚中的物质一起放入感应炉中进行冶炼，坩埚中的物质全部溶化形成合金钢液，合金钢液温度达到1540℃，且钢液平静时，停止加热，并冷却排气15min，之后加热进行精炼20min后停止加热，合金钢液温度降到1550℃加入Ti粉，当合金钢液温度下降至1540℃前5min时充入氩气，使炉内气压达到250~350mmHg，再向合金钢液中加入Ce、B并搅拌2min，当合金钢液温度为1540℃时出钢，冷却至室温得到钢锭，使得钢锭的重量百分比为：0.02%~0.08%的C，0.2%~0.4%的Si，1.3%~1.8%的Mn，1.2%~1.6%的Ni，0.2%~0.45%的Mo，0.01%~0.035%的Ti，0.0015%~0.005%的B，0.1%~0.3%的Cu，0.1%~0.3%的Ce，控制杂质S<0.01%，P<0.02%，余量为Fe，以上各组分的重量百分比之和为100%；

2）将钢锭进行扒皮，采用750kg的蒸汽锤将扒皮之后的钢锭锻造成方坯，等锻坯冷却至室温后，去除方坯表面黑皮以及裂纹等表面缺陷，并切去冒头，然后采用轧机将方坯轧制成盘条，拉拔后即得焊芯；

步骤2，制作药皮

按照重量百分比称取15%~20%萤石，2%~4%钛白粉，6%~10%金红石，7%~10%钛铁，4%~7%低碳锰铁，2%~5%硅铁，6%~10%铁粉，2.5%~3%合成云母，1.8%~2.2%混合稀土，2%~2.4%微晶纤维，余量为大理石，以上各组分的重量百分比之和为100%，

将上述称取的材料和粘结剂一起放入混料机中混合15分钟，然后将混合后的药粉放入压团机中压成圆柱形药团；

步骤3，制作焊条

在焊条压涂机中加入步骤2制得的圆柱形药团，并将药团压涂在步骤1制得的焊芯上，然后放入箱式炉中进行逐级升温烘干，就制成X80管线钢在线焊接用低氢碱性焊条。