一种埋弧焊丝及焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种埋弧焊丝，按质量百分比组成包括：0.85～1.60％的Mo；2.50～4.50％的Ni；0.10～0.30％的Ti；0.005～0.02％的B；0.005～0.02％的REM；1.60～2.00％的Mn；大于零且小于等于0.06％的C；大于零且小于等于0.10％的Si；小于等于0.008％的P；小于等于0.006％的S；余量的Fe。本发明专利技术提供的埋弧焊丝，是一种针对X120钢级管线用埋弧焊丝，采用本发明专利技术提供的埋弧焊丝和焊接方法进行的焊接过程和焊后的焊接接头，具有较高的抗拉强度和较好的低温韧性，并且焊接过程具有较高的焊接速度，能够满足X120管线焊接制管需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接
，尤其涉及。
技术介绍
焊接技术就是高温或高压条件下，使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。随着工业技术的不断发展，焊接已从单一的加工工艺发展成为现代科技多学科互相交融的新学科，成为一种综合的工程技术，涉及到材料、焊接材料、焊丝生产过程控制及机械化自动化、焊接质量控制、焊后热处理等诸多
，广泛地应用于工业生产的各个部门，在推动工业的发展和产品的技术进步以及促进国民经济的发展都发挥着重要作用。在焊接技术的众多应用领域中，管线焊接一直是业内广泛关注的焦点之一，尤其近些年经济社会的高速发展拉动了能源需求的持续增长，并带动了输油气管线建设的快速发展。目前，X80及以下级别管线的焊接工艺和材料技术比较成熟，并成功应用于我国西气东输“二线”和在建的“三线”工程的管道建造中。但随着能源需求的持续增长，业内迫切需要提高输送效率，而采用更多高强度级别管线如X90、XlOO和X120等高强度钢管，既可以通过减薄管道薄厚达到降低材料消耗的目的，又可以增大管径和输送压力，提高输油效率，节省运行费用。因此，高强度等级钢管是未来输油气管道建设的主要趋势和方向，自然相关的管线焊接也逐渐成为了研发人员关注的热点。管线焊接主要采用埋弧焊的焊接方法，由于结构日趋大型化以及安全等级逐渐严格化，业内对XlOO和X120等超高等级管线在应用上的要求也日益提高，尤其是对管线焊接工艺的要求也越来越高。如，管线用埋弧焊丝的高强度、高韧性、成型优良和高焊接效率(大热输入量、高焊接速度)等，焊接后的焊缝金属的抗拉强度、低温性的抗冲击性以及管道焊接的过程等都有着严格的要求。而现有技术中对上述XlOO和X120等超高等级管线的焊接材料报道不多，专利CN201110176764.2和CN201310025309.1均公开了一种XlOO钢级管线专用埋弧焊丝，并搭配SJlOl碱性焊接，制得钢管的焊缝金属的抗拉强度在760MPa以上，焊缝金属_40°C冲击功大于150J，但是上述焊接材料可以满足X80和XlOO管线焊接制管需求，还不能满足X120管线焊接制管需求。因而，如何找到一种针对X120钢级管线用埋弧焊丝以及相应的焊接方法，能够同时满足强度、低温韧性和高焊接速度方面的要求的焊接材料和方法，一直是业内亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种埋弧焊丝及其焊接方法，本专利技术提供的埋弧焊丝，是一种针对X120钢级管线用埋弧焊丝，采用本专利技术提供的埋弧焊丝进行的焊接过程和焊后的焊接接头，能够满足X120管线焊接制管需求。本专利技术公开了一种埋弧焊丝，其特征在于，按质量百分比组成包括:0.85 ?1.60% 的 Mo ;2.50 ?4.50%的 Ni ;0.10 ?0.30% 的 Ti ;0.005 ?0.02%的 B ;0.005 ?0.02 % 的 REM ；1.60 ?2.00% 的 Mn ;大于零且小于等于0.06%的C ;大于零且小于等于0.10%的Si ;小于等于0.008%的P ;小于等于0.006%的S ;余量的Fe。优选的，还包括0.65?L 45%的Cr。优选的，还包括0.10?0.50%的Cu。本专利技术公开了一种焊接方法，其特征在于，包括以下步骤:将上述任意一项技术方案中所述的埋弧焊丝与MgO-SiO2-CaF2-Al2O3系弱碱性烧结焊剂进行焊接后，得到焊缝金属。优选的,所述焊接的焊接速度为1.8?2.4m/min。优选的，所述焊接的热输入量为15?150kJ/cm。优选的，还包括以下步骤:在所述焊接前，先将MgO-SiO2-CaF2-Al2O3系弱碱性烧结焊剂进行预热；所述预热的温度为300?400 V，所述预热的时间为I?3小时。本专利技术还公开了一种焊缝金属，其特征在于，按质量百分比组成包括:0.85 ?1.60% 的 Mo ;2.50 ?4.50% 的 Ni ;0.005 ?0.30% 的 Ti ;0.002 ?0.02%的 B ;[0031 ] 0.002 ~ 0.02%的 REM ；1.60 ?2.00% 的 Mn ;大于零且小于等于0.06%的C ;大于零且小于等于0.20%的Si ;小于等于0.008%的P ;小于等于0.006%的S ;余量的Fe。优选的，还包括0.65?1.45%的Cr。优选的，还包括0.10?0.50%的Cu。本专利技术公开了 一种埋弧焊丝，其特征在于，按质量百分比组成包括:0.85?1.60 % 的 Mo ；2.50 ?4.50 % 的 Ni ；0.10 ?0.30 % 的 Ti ；0.005 ?0.02 % 的 B ；0.005 ?0.02%的REM;1.60?2.00 %的Mn ;大于零且小于等于0.06 %的C ;大于零且小于等于0.10%的Si ;大于零且小于等于0.008%的P ;大于零且小于等于0.006%的S ;余量的Fe。与现有技术相比，本专利技术提供了用于超高强度管线钢X120焊接的埋弧实芯焊丝，在搭配Mg0-Si02-CaF2-A1203弱碱性烧结焊剂进行焊接后，可得到满足性能要求的超高强度X120焊接接头，具有较高的抗拉强度和较好的低温韧性，并且焊接过程具有较高的焊接速度。实验结果表明，采用本专利技术提供的埋弧焊丝进行焊接后，得到的埋弧焊接接头的焊缝金属的抗拉强度≥920MPa, -40°C冲击功≥100J，延伸率≥18 %，焊接速度最高能够达到2.4m/mirio【具体实施方式】为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点而不是对本专利技术专利要求的限制。本专利技术公开了一种埋弧焊丝，其特征在于，按质量百分比组成包括:0.85 ~1.60% 的 Mo ;2.50 ~4.50% 的 Ni ;0.10 ~0.30% 的 Ti ;0.005 ~0.02%的 B ;0.005 ~ 0.02%的 REM ；1.60 ~2.00% 的 Mn ;大于零且小于等于0.06%的C ;大于零且小于等于0.10%的Si ;大于零且小于等于0.008%的P ;大于零且小于等于0.006%的S ;余量的Fe。本专利技术所用原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的即可。本专利技术对所有原料的纯度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的纯度即可，本专利技术优选为分析纯。在本专利技术中，所述Mo的质量百分比含量优选根据目标焊缝金属强度、以及Ni和Ti等其它合金含量综合判定而定。本专利技术按质量百分比组成，所述焊丝中Mo的质量百分比含量优选为0.85~1.60%，更优选为1.0~1.5%，最优选为1.1~1.3% ;本专利技术对Mo的来源没有特别限定，以本领域技术人员熟知的方法制备或市售的即可；本专利技术对Mo的纯度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备埋弧焊丝的纯度即可。本专利技术将Mo作为微量元素加入到埋弧焊丝中，能够提高焊缝金属强度和低温冲击韧性；同时添加一定量的Mo可有效降低焊缝金属在焊后的冷却过程中的相转变温度，来细化焊缝金属组织，并同时扩大针状体素体和贝氏体的形成温度区间。埋弧焊丝组织的细化，提高了焊缝金属的强度，而针状铁素体的促进则提高了低温冲击韧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种埋弧焊丝，其特征在于，按质量百分比组成包括：0.85～1.60％的Mo；2.50～4.50％的Ni；0.10～0.30％的Ti；0.005～0.02％的B；0.005～0.02％的REM；1.60～2.00％的Mn；大于零且小于等于0.06％的C；大于零且小于等于0.10％的Si；小于等于0.008％的P；小于等于0.006％的S；余量的Fe。

【技术特征摘要】
1.一种埋弧焊丝，其特征在于，按质量百分比组成包括:0.85 ~1.60%的 Mo ；2.50 ~4.50%的 Ni ；0.10 ~0.30%的 Ti ；0.005 ~0.02%的 B ；0.005 ~0.02% 的 REM ；1.60 ~2.00%的 Mn ； 大于零且小于等于0.06%的C ;大于零且小于等于0.10%的Si ;小于等于0.008%的P ;小于等于0.006%的S ;余量的Fe。2.根据权利要求1所述的埋弧焊丝，其特征在于，还包括0.65~1.45%的Cr。3.根据权利要求1所述的埋弧焊丝，其特征在于，还包括0.10~0.50%的Cu。4.一种焊接方法，其特征在于，包括以下步骤: 将权利要求1~3所述的埋弧焊丝与MgO-SiO2-CaF2-Al2O3系弱碱性烧结焊剂进行焊接后，得到焊缝金属。5.根据权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，所述焊接的焊接速度为1.8~2.4m/mirio6.根据权利要求4所述的焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，潘鑫，王银柏，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32