[发明专利]一种高强度连续管用气保焊丝

说明书

本发明公开了一种高强度连续管用气保焊丝，焊丝的化学成分按质量百分数为：C：0.04‑0.08％；Si：0.25‑0.45％；Mn：0.8‑1.6％；P：≤0.008％；S：≤0.005％；Cu：0.1‑0.3％；Cr：0.6‑1.2％；Ni：1‑3％；Ti：0.05‑0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。采用纯氩气或混合气体做保护气体，焊丝熔敷金属的抗拉强度R_m≥880Mpa，屈服强度≥810Mpa，延伸率≥14％，硬度≤333HV，‑30℃夏比韧性冲击值≥85J，适用于屈服强度为110‑130ksi的高强度连续管在生产过程中的钢带对接及作业现场的管管对接。

技术领域:

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种适用于屈服强度为110-130ksi的高强度连续管用气体保护焊焊丝。

背景技术：

连续管(Coiled Tubing，简称CT)是一种缠绕在卷筒上，可从油井中连续下入或起出的长度达数千米的油气管材，可以代替常规螺纹连接油管进行很多作业。连续管在油气田勘探开发中发挥着越来越重要的作用，广泛应用于油田修井、钻井、完井、测井、采油采气等领域。

随着我国石油天然气工业发展的不断深入，深层油气资源和页岩气等非常规油气资源所占比重日益增大，许多油气井工程难题将显现出来。主要包括：1)一些区域油气井集深井、高压、高温于一体；2)为了提高油气开采效率，国内外大量采用水平井，且水平段长度呈增加趋势；3)大管径、高钢级、大长度连续管使用增多，受到运输限制，单盘大管径连续管长度往往不能满足现场作业需求，需要在作业现场对2盘连续管进行管管环焊对接使用。因此，对连续管的强度、承内外压能力、疲劳性能提出了更高要求，需要屈服强度为110ksi及110ksi以上高强度连续管才能满足作业需求。

连续管产品单根长度在数千米，在生产过程中必须首先进行带钢对接，使钢带具有足够的长度，这种板板对接方法一般需要气保焊丝。同理，连续管进行管管对接焊，也需要气保焊丝。由于连续管作业方式及工作环境的特殊性，焊接接头的质量对连续管的服役安全性具有重要影响，而连续管专用焊丝对保证焊接接头的质量至关重要。中国专利CN101134274A公开的“连续管用高强度气体保护焊焊丝”，适用于屈服强度在500-560MPa，抗拉强度在550-630MPa级别连续管的生产及作业现场的板板、管管对接，但是该专利中焊丝强度偏低，不能满足屈服强度为110ksi及110ksi以上高强度连续管在生产过程中的钢带对接及作业现场的管管环焊对接。申请号为201310248542.6名称为高强度钢的气体保护电弧焊用实心焊丝，该焊丝适用于780MPa级高强度钢且具有好的低温韧性。本发明高强度连续管专用焊丝与该专利不同，是针对连续管生产中以及现场管管对接应用中而设计的。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种高强度连续管用气保焊丝，适用于屈服强度为110-130ksi的高强度连续管在生产过程中的钢带对接及作业现场的管管对接，在保证焊缝金属强度的同时，具有良好的韧性及工艺性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高强度连续管用气保焊丝，焊丝的化学成分按质量百分数为：C：0.04-0.08％；Si：0.25-0.45％；Mn：0.8-1.6％；P：≤0.008％；S：≤0.005％；Cu：0.1-0.3％；Cr：0.6-1.2％；Ni：1-3％；Ti：0.05-0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。

焊丝及焊缝金属中的元素添加理由详述如下：

C：大于0.04％且小于0.08％

碳(C)作为焊缝组织中的主要强化元素，对焊缝的强度和韧性具有较大的影响。C含量较低时，焊缝强度较低，因此C含量不宜过低，但过高的C含量会降低钢的塑性和韧性，恶化焊接性，增加冷裂倾向，所以C含量也不宜过高。为保证良好的焊接性能，达到较好的强塑性匹配，C的设计范围为0.04-0.08％。

Si：大于0.25％且小于0.45％