【技术实现步骤摘要】
本申请涉及焊丝制备，尤其涉及一种高锰高硅奥氏体不锈钢焊丝。
技术介绍
1、随着全球能源结构逐步由化石能源向清洁高效的天然气、氢能、核聚变能等新能源转型，对-163℃液化天然气(lng)、-253℃液氢、-269℃液氦等低温环境用高性能不锈钢材料的长期安全服役性能提出了很高要求，而焊接是其构件服役过程中的薄弱环节，为保证其服役性能，需要有高性能配套焊接材料。
2、目前，中国等正大力推进聚变工程实验堆的建设，其设计参数高、电流大、磁场强，远高于国际热核聚变实验堆(iter)项目设计参数，对结构支撑材料强韧性提出了更高要求。现有的不锈钢焊丝在低温下的力学性能难以满足用户的需求。
技术实现思路
1、本申请提供了一种高锰高硅奥氏体不锈钢焊丝，以解决如下技术问题：如何提高不锈钢焊丝的低温力学性能。
2、第一方面，本申请提供了一种高锰高硅奥氏体不锈钢焊丝，所述奥氏体不锈钢焊丝的化学成分包括：
3、c、si、mn、p、s、cr、ni、mo、al、n、nb、v、cu、o，以及fe和不可避免的杂质；其中，以质量分数计，
4、c的含量为0.006％～0.025％，si的含量为1.05％～3.75％，mn的含量为11.5％～25.5％，p的含量为≤0.008％，s的含量为≤0.0035％，cr的含量为14.5％～19.5％，ni的含量为16.0％～22.5％，mo的含量为2.3％～5.0％，al的含量为0.003％～0.025％，n的含量为0.21％～0.3
5、且满足[nb]+[v]＝0.25％～0.40％，[mn]+[ni]＝28％～45％；
6、式中，[nb]表示nb的质量分数，[v]表示v的质量分数，[mn]表示mn的质量分数，[ni]表示ni的质量分数；
7、镍当量nieq与铬当量creq的比值为nieq/creq＝1.2～1.7。
8、可选的，所述化学成分还包括如下至少一种：b、rem、mg。
9、可选的，所述b的含量为0.0006％～0.0020％，和/或；
10、所述rem的含量为0.005％～0.02％，和/或；
11、所述mg的含量为0.0004％～0.0015％。
12、可选的，所述奥氏体不锈钢焊丝的耐点蚀当量pren值≥30.5。
13、可选的，所述奥氏体不锈钢焊丝形成的熔敷金属组织中的铁素体数fn≤0.5。
14、可选的，所述奥氏体不锈钢焊丝形成的熔敷金属满足如下性能：相对磁导率≤1.01，-196℃冲击功≥75j，-269℃断裂韧性≥150mpa˙m1/2。
15、可选的，所述奥氏体不锈钢焊丝的焊接方法包括如下一种：惰性气体金属弧焊法、惰性气体钨极氩弧焊法。
16、可选的，所述惰性气体为ar与he的混合气体；其中，
17、所述ar的体积分数为70％～90％，所述he的体积分数为10％～30％。
18、可选的，所述惰性气体钨极氩弧焊法的工艺参数包括：焊接热输入为11kj/cm～17kj/cm，t8/5≤6s；
19、脉冲电弧的峰值电流与基体电流差值为10a～18a，峰值电流占比为0.30～0.50，频率为15hz～20hz。
20、可选的，所述惰性气体金属弧焊法的工艺参数包括：焊接热输入为13kj/cm～20kj/cm，t8/5≤8s。
21、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
22、本申请实施例提供的该高锰高硅奥氏体不锈钢焊丝，采用超低c和适量cr元素匹配的成分设计，减少焊接热循环过程中cr23c6等析出物，提高焊缝低温韧性；采用高mn和高ni元素含量协同作用，改善焊缝低温韧性；采用高si成分设计，既提高低温强度，又通过促进孪晶的形成，提高低温韧性；采用加cu成分设计，利用cu元素固溶和析出强化，提升焊缝强度；采用适度含n的成分设计，同时提升低温强度和韧性；采用添加一定量nb与v元素细化低温奥氏体组织，提升低温强韧性；采用镍铬当量比(nieq/creq)可以在室温至-269℃温度范围内得到稳定的焊缝奥氏体组织；采用p、s含量设计，可以减少p、s晶界附近偏聚；采用mo含量含设计，可以增加氮溶解度，提高低温和高温强度；采用o含量设计，可以减少氧化物夹杂数量；采用al含量设计，可以减少夹杂物的产生。综上，提高了不锈钢焊丝的低温应用的力学性能。
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1.一种高锰高硅奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝的化学成分包括：
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述化学成分还包括如下至少一种：B、REM、Mg。
3.根据权利要求2所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述B的含量为0.0006％～0.0020％，和/或；
4.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝的耐点蚀当量PREN值≥30.5。
5.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝形成的熔敷金属组织中的铁素体数FN≤0.5。
6.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝形成的熔敷金属满足如下性能：相对磁导率≤1.01，-196℃冲击功≥75J，-269℃断裂韧性≥150MPa˙m1/2。
7.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝的焊接方法包括如下一种：惰性气体金属弧焊法、惰性气体钨极氩弧焊法。
8.根据权利要求7所述的奥氏体不锈钢焊丝，
9.根据权利要求7所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述惰性气体钨极氩弧焊法的工艺参数包括：焊接热输入为11KJ/cm～17KJ/cm，t8/5≤6s；
10.根据权利要求7所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述惰性气体金属弧焊法的工艺参数包括：焊接热输入为13KJ/cm～20KJ/cm，t8/5≤8s。
...【技术特征摘要】
1.一种高锰高硅奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝的化学成分包括：
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述化学成分还包括如下至少一种：b、rem、mg。
3.根据权利要求2所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述b的含量为0.0006％～0.0020％，和/或；
4.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝的耐点蚀当量pren值≥30.5。
5.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝形成的熔敷金属组织中的铁素体数fn≤0.5。
6.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢焊丝，其特征在于，所述奥氏体不锈钢焊丝形成的熔敷金属满足如下性能：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锟，师莉，王松涛，原园，牟淑坤，刘宏，秦经刚，韩赟，齐建，刘少鹏，李永林，杨卫中，李学涛，李涛，彭凯，王维俊，黄传军，潘辉，邓素怀，赵英建，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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