一种高强度高韧性埋弧焊丝.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103273213A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103273213103273213A(43)申请公布日2013.09.04(21)申请号201310175236.4(22)申请日2013.05.13(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号申请人天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司(72)发明人张智孟宪群黄世明冯灵芝(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李丽萍(51)Int.Cl.B23K35/24(2006.01)B23K9/18(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种高强度高韧性埋弧焊丝(57)摘要本发明公开了一种高强度高韧性埋弧焊丝。按重量百分比计，其化学成分为：C0.05～0.10，Si≤0.20，Mn0.6～1.20，Ni3.00～3.80，Ti0.01～0.05，B0.001～0.005，Cu≤0.20，S≤0.008，P≤0.010，As≤0.005，Sb≤0.005，Sn≤0.005，N≤0.006，O≤0.005，余量为Fe及不可避免的杂质。制造方法包括铁水脱硫-转炉冶炼-LF炉精炼-连铸-线材轧制-盘条剥壳-酸洗-涂硼砂-拉丝-镀铜，制成直径为3.2mm和4.0mm规格的成品焊丝。与高碱度烧结焊剂SJ102配合时，焊缝金属在-60℃下的冲击吸收功高于80J。断裂韧性δ0（-10℃）≥0.25mm，焊丝适用于420～460MPa级低合金高强钢，可用于海洋工程结构、桥梁、船舶和压力容器等重要结构的焊接。CN103273213ACN10327ACN103273213A权利要求书1/1页1.一种高强度高韧性埋弧焊丝，按重量百分比计，其化学成分为：C0.050～0.100，Si≤0.20，Mn0.6～1.20，Ni3.00～3.80，Ti0.01～0.05，B0.001～0.005，Cu≤0.20，S≤0.008，P≤0.010，As≤0.005，Sb≤0.005，Sn≤0.005，N≤0.006，O≤0.005，余量为Fe及不可避免的杂质。2CN103273213A说明书1/3页一种高强度高韧性埋弧焊丝技术领域[0001]本发明涉及焊接材料领域，尤其涉及一种高强度高韧性埋弧焊丝。背景技术[0002]随着全球石油天然气能源需求的急剧增长，陆地资源开采的难度日益加大，广阔的海洋己经成为油气资源开采新的增长点。相应地海工装备制造业也成为世界各国着力发展的重点产业。海工装备是典型的高技术、高附加值产品，具有产业链长，带动性强，发展潜力巨大等特点。海工装备的制造中，使用量最大的是屈服强度在350～420MPa级高强钢，由于海工结构具有高强度、大板厚、曲面相交易形成应力集中等特征，使用过程中又长期处于低温环境，要求结构抗疲劳，耐腐蚀，因此要求对应的焊材也具有高强度、高韧性、超低氢、耐腐蚀、抗疲劳的特性。[0003]埋弧焊作为一种自动化的高效焊接工艺，在海洋工程装备建造中己经得到了广泛的应用，但由于焊接线能量大，焊接区的冷却速度慢，焊缝金属组织容易粗大化，造成低温韧性下降。因此，该工艺始终存在着焊接工艺的高效性与接头金属的高韧性之间的矛盾。目前在重要的海工装备制造中所使用的埋弧焊丝基本上都是国外知名品牌，国产焊丝因低温韧性，尤其是断裂韧性值不稳定而被拒之门外。[0004]以往对适用于管线钢、建筑用钢、桥梁用钢和压力容器用钢的埋弧焊丝研究较多，包括专利公开号为CN1701904A的新型微合金化结构钢用H06C系列埋弧焊丝、专利公开号为CN101342645A的高等级管线钢用高强度高韧性高速焊埋弧焊丝、专利公开号为CN1200317A的低合金高强度高韧性埋弧焊丝、专利公开号为CN1919524A的低合金超高强度钢用高韧性埋弧焊丝和专利公开号为CN1343544A的压力容器焊接用高强度高韧性埋弧焊丝等等，它们的合金系基本上属于Si-Mn-Mo-Ti-B和Si-Mn-Ni-Mo系，由于焊丝中Ni含量较低，一般小于1.5%，虽然通过Ti-B微合金化，可通过细化晶粒在一定程度改善韧性，但焊缝金属低温冲击韧性大多只能满足-40℃的要求，对于海工装备焊接所需要的断裂韧性指标，都没有确切的数据，难以在海工装备上应用。发明内容[0005]针对上述现有技术，本发明提供一种高强度高韧性的埋弧焊丝，以突破上述现有焊丝的不足，使之适用于屈服强度为420MPa～460MPa级的低合金高强钢，焊缝金属的-60℃下冲击韧性值大于80J，断裂韧性δ0（-10℃）≥0.25mm。可用于海洋工程结构、桥梁、船舶和压力容器等重要结构的焊接。[0006]为了解决上述技术问题，本发明一种高强度高韧性埋弧