[发明专利]一种煤化工1.25%Cr-0.5%Mo-V钢用埋弧焊丝及焊剂

说明书

本发明公开了一种煤化工1.25％Cr‑0.5％Mo‑V钢用埋弧焊丝和焊剂，以高碱度氟碱型焊剂搭配低碳、低杂质(P、S、Sb、Sn、As等)1.25％Cr‑0.5％Mo‑V埋弧焊丝，添加适量微量元素，在长时间高温热处理后焊缝仍具有高强度和优异的冲击韧性，且具极低的回火脆化特性。本发明埋弧焊丝和焊剂还具有极佳的焊接作业性，焊缝成型美观且清渣容易，可广泛应用于煤化工高温高压的条件。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，具体涉及用于煤化工高温高压环境下使用的12Cr1MoV钢的埋弧焊接的埋弧焊丝、焊剂及焊缝金属。

背景技术

耐热钢常用于锅炉制造、汽轮机、工业炉、动力机械和航空、石油化工等工业部门中在高温工作的零部件。目前，耐热钢的使用温度范围为200-1300℃，工作压力为几兆帕到几十兆帕，工作环境十分复杂。所以现在的耐热钢焊材除了要求高温强度、高温蠕变性能以外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性及焊接性，以及一定的组织稳定性。

已知的，12Cr1MoV钢板具有较好的抗氧化性及热强性，且蠕变极限强度与持久强度值很接近，并在持久拉伸的情况下具有高的塑性。广泛应用于石化、煤化工、核电、汽轮机缸体以及火电等领域580℃以下工作的高温、高压、超高压、亚临界电站锅炉过热器、集箱和主蒸汽管道。由于该类钢板使用环境比较苛刻，对与其配套的焊接材料要求较高，工程上电弧焊一般采用手焊条R317进行焊接。近年来随着高效焊接方式的发展，国内大力发展并推广埋弧焊接，埋弧焊接材料日趋广泛和成熟。2014年洛阳双瑞率先发布了适用于12Cr1MoV钢板的1Cr-0.5Mo-V耐热钢焊条，突破了之前E5515-1CM(R317)焊条冲击韧性不稳定的不足，提供了一种高韧性的合金系耐热钢焊条(但并未公开相应焊缝金属化学成分)。

但市面上尚无高效率、高性能的与12Cr1MoV钢板匹配的埋弧焊材，且迄今为止，国内外耐热钢埋弧焊材相关的专利很少。发明人检索到的相关专利如下：

中国专利CN102233492，昆山京群公开了一种耐热钢埋弧焊丝，其提出的焊丝是一种用于550MPa级耐热钢用埋弧焊丝，主要应用于12Cr1Mo钢的焊接，其焊缝金属的成分和性能并不能满足12Cr1MoV钢板的焊接需求；

中国专利CN 108213770，昆山京群公开了一种650℃超超临界火电机组用金属粉芯型焊丝及焊剂，主要用于G115钢的埋弧焊接，其焊缝金属的成分和性能并不能满足12Cr1MoV钢板的焊接需求；

中国专利CN 104955607，日本株式会社神户制钢所公开了一种高强度2.25Cr-1Mo-V钢用埋弧焊丝及焊缝金属，主要用于高强度2.25Cr-1Mo-V钢的焊接，其焊缝金属的成分和性能亦不能满足12Cr1MoV钢板的焊接需求；

中国专利CN 106399842，武钢公开了一种耐热钢用埋弧焊丝用钢的生产方法，主要提出一种针对2.25Cr-1Mo埋弧焊丝用钢的生产方法；

中国专利CN 103056558，四川大西洋公开了一种用于铬钼耐热钢低温冲击及窄间隙埋弧焊用的埋弧焊剂及其制法，主要针对有特殊低温要求的耐热钢和窄间隙埋弧焊剂需求；

中国专利CN 112025048，四川西冶和武汉大学公开了一种9Cr-3W-3Co马氏体耐热钢的埋弧焊焊丝及焊接工艺，主要用于G115钢的埋弧焊接，其焊缝金属的成分和性能并不能满足12Cr1MoV钢板的焊接需求。

上述专利文献所涉及的耐热钢埋弧焊丝或焊剂要么用于不同种类耐热钢的焊接，要么其焊缝金属不属于标准范围内，与本发明的应用领域或技术路线差别较大。

为克服背景技术中存在的不足，研究12Cr1MoV钢的焊接性及相匹配的焊材对于开发高效1.25％Cr-1％Mo-V钢用埋弧焊丝及焊剂，具有重要的理论价值和实际意义。

发明内容