專利名稱：：X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及焊接材料，尤其是具體為一種完全適用于X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，采用Ar+20。/。CO2富氬氣體保護(hù)，可焊接X80管及強(qiáng)度級別相同的其它結(jié)構(gòu)。技術(shù)背景富氬氣體保護(hù)焊具有生產(chǎn)效率高，焊接過程中不用清渣，可連續(xù)焊接等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、煤礦機(jī)械、鐵路橋梁、其它建筑以及高壓容器等大型重要結(jié)構(gòu)件的焊接生產(chǎn)。近年來，隨著鋼材冶煉軋制技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋼材逐漸向高強(qiáng)度、高韌性方向發(fā)展，從而降低材料消耗，減輕結(jié)構(gòu)重量、提高結(jié)構(gòu)和安全性。20世紀(jì)60年代以后，由于邊遠(yuǎn)地區(qū)大型油田的相繼開發(fā)，使長輸管道的建設(shè)得快速發(fā)展。隨著輸線管道壓力的不斷提高，輸送鋼管用鋼已經(jīng)由普通碳素鋼、普通低合金鋼向微合金化鋼發(fā)展，配以控軋、控冷和微合金化元素等冶煉技術(shù)的應(yīng)用，管線鋼級別由X56、X60、X65發(fā)展到90年代的X70、X80。國內(nèi)西氣東輸二線工程全部采用X80管，其組織主要是針狀鐵素體，具有高強(qiáng)度、高韌性。這將對焊接接頭的強(qiáng)韌性，進(jìn)而對焊接材料和焊接工藝提出了更高的要求。然而國內(nèi)目前沒有能完全匹配X80管線鋼的氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲。由于X80管其本身的性能特點(diǎn)，對焊絲的焊接工藝性能、焊縫金屬強(qiáng)度與韌性的匹配性及生產(chǎn)工藝要求很高，目前一直被國外的焊接材料所壟斷。雖然國外的焊接材料能滿足其工程的需要，但由價格昂貴及技術(shù)受制于人，使得生產(chǎn)成本增大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種完全適用于X80管線鋼焊接的氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其采用Ar+20。/。CO2富氬氣體保護(hù)，所焊X80管接頭力學(xué)性能完全滿足西氣東輸二線工程的技術(shù)要求。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其焊絲成分及重量百分比含量為C=0.04%0.080/o，Mn=l.42.00/o，Si=0.4%0.7o/o，Ni=0.80%1.00%，Mo=0.25%0.45%,Cu=0.08%0.20%,Ti=0.03%0.06%,0<S$0.015%，0<P^0.015%,余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為C=0.048%0.075%，Mn=1.61.86%，Si=0.52%0.68%，Ni=0.9%1.00%，Mo=0.3%0.39%,Cu=0.1%0.18%，Ti=0.032%~0.06%,0<S^).012%，0<P$0.01%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為C=0.06%0.075%，Mn=1.751.86%，Si=0.6%0.68%，Ni=0.95%1.00%,Mo=0.35%0.39%，Cu=0.12%0.18o/o，Ti=0.036%~0.046%，0<S^0.01%，0<P$0.0016%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.048°/。、Mnl.60°/。、Si0.52%、Ni0.90%、Mo0.30%、Cu0.腦、S0.012%、P0.015%、Ti0.036%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.060%、Mnl.86%、Si0.60%、NiO.腦、Mo0.35%、Cu0.腦、S0.009%、P0.016%、Ti0馬％，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.075%、Mnl.75%、Si0.68%、Ni0.96%、Mo0,39%、Cu0.12%、S0.010%、P0.010%、Ti0.032%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是-1.本發(fā)明焊絲的力學(xué)性能及焊接工藝性能與國外同類焊絲相當(dāng)，從而打破進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷地位，故可以降低生產(chǎn)成本。2.本發(fā)明焊絲采用Ar+20。/。CO2富氬氣體保護(hù)焊接，所得熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度Rn^630MPa，低溫沖擊韌性Akv(-20。C)三130J、Akv(-50。C)三70J。其X80管對接接頭的力學(xué)性能完全滿足西氣東輸二線工程。3.本發(fā)明焊絲完全匹配西氣東輸二線工程所采用的X80管，以及其它等強(qiáng)度的工程機(jī)械、煤礦機(jī)械、鐵路橋梁、高層建筑及石油化工等大型重要結(jié)構(gòu)件的焊接生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明的X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其焊絲成分及重量百分比含量為C=0.04%0.08%，Mn=1.42.0%,Si=0.4%0.7%，Ni=0.80%1.00%，Mo=0.25%0.45%，Cu=0.08%0.20%,Ti=0.03%~0.06%，0<SS0.015%,0<P^).015%,余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為C=0.048%0.075%,Mn=1.61.86%,Si=0.52%0.68%，Ni=0.9%1.00%，Mo=0.3%0.39%,Cu=0.1%0.18%,Ti=0.032%~0.06%，0<S^0.012%，0<P^0.01%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為C=0.06%0.075%，Mn=1.751.86%，Si=0.6%0.68%,Ni=0.95%1.00%,Mo=0.35%0.39%,Cu=0.12%0.18%，Ti=0.036%~0.046%,0<S^0.01%,0<P^0.0016%,余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.048%、Mnl.60%、Si0.52%、Ni0.90%、Mo0.30%、CuO.腦、S0.012%、P0.015%、Ti0.036%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.060%、Mnl.86%、Si0.60%、NiO.腦、Mo0.35%、Cu0.18%、S0.009%、P0.016%、Ti0.046%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.075%、Mnl.75%、Si0.68%、Ni0.96%、Mo0.39%、Cu0.12%、S0.010%、P0.010%、Ti0.032%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。現(xiàn)將本發(fā)明焊絲化學(xué)成分設(shè)計的依據(jù)敘述如下C是保證強(qiáng)度的重要因素，但在高強(qiáng)鋼焊縫中的也是致脆元素，而影響焊縫金屬的抗裂性能和沖擊韌性，所以要嚴(yán)格控制焊絲中的碳含量。加入Mn、Cr、Mo元素，一方面通過固深強(qiáng)化提高了焊縫金屬的強(qiáng)度，另一方面Mn、Mo元素推遲了奧氏體組織的轉(zhuǎn)變溫度，促進(jìn)了針狀體素體的形成，細(xì)化了焊縫金屬組織，提高了悍縫金屬的低溫沖擊韌性。Ni的加入提高了焊縫金屬的沖擊韌性，特別是低溫沖擊韌性。少量的Cu不僅可以固深強(qiáng)化焊縫金屬，而且提高了焊縫金屬的耐腐蝕性能。加入少量的Ti元素可以進(jìn)一步細(xì)化焊縫組織，Ti與O、N形成的TiO和TiN，作為針狀體素體形核質(zhì)點(diǎn)，促進(jìn)了奧氏體組織晶粒內(nèi)針狀體素體的形成。同時Ti能降低焊接過程中金屬的飛濺，提高焊接工藝性能。焊絲中的Si作為主要的脫氧元素是必須的，控制Mn、Si含量還可以改善焊接工藝性能，S、P作為雜質(zhì)元素，含量偏高時會嚴(yán)重影響焊縫金屬的韌性，應(yīng)盡量降低。按照上述配方比例，經(jīng)真空感應(yīng)爐冶煉，再經(jīng)鍛造、熱軋、退火、拔絲、鍍銅、纏軸、包裝等工序后，即可完成焊絲的制造過程。具體地說，本發(fā)明焊絲經(jīng)真空感應(yīng)爐冶煉，再經(jīng)鍛造、熱軋、退火制成盤條。盤條進(jìn)廠后，首先要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，以保證成品焊絲的成分符合要求，特別是控制S、P含量。檢驗(yàn)合格后的盤條就可以進(jìn)行生產(chǎn)了。第一步去除退火所生成的氧化皮。主要包括機(jī)械去除和化學(xué)去除，以保證焊絲表面呈灰白色后才能進(jìn)入下一道工序。第二步拔絲工序，即將焊絲拔至所需要的直徑。拔絲分為大拔和細(xì)拔。大拔通常需經(jīng)過五至六次，將焊絲從直徑5.5111111一直拔到2mm左右。然后進(jìn)入細(xì)拔，最后一直拔到所需的直徑。第三步酸洗工序，經(jīng)過大拔的焊絲由于表面的不潔凈，需經(jīng)酸洗，以保證鍍銅的順利進(jìn)行。第四步鍍銅工序，主要是化學(xué)鍍銅，即焊絲通過一定濃度的CuS04溶液，從而使焊絲表面均勻地鍍上一層銅。第五步水洗和烘干工序。是焊絲表面潔凈干燥。最后，焊絲經(jīng)纏軸、包裝工序后，即可完成焊絲的制造過程。上述生產(chǎn)過程為常規(guī)過程，不進(jìn)行詳細(xì)敘述。根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)成分范圍，采用真空感應(yīng)爐冶煉了三爐焊絲，經(jīng)鍛造、熱軋、退火、拔絲、鍍銅、纏軸等工序，加工成直徑為l.O的成品焊絲。焊絲的化學(xué)成分如表1所示，三種焊絲采用Ar+20。/。CO2富氬氣體保護(hù)，焊接參數(shù)為焊接電流為220A，電弧電壓為20V，進(jìn)行焊接所得熔敷金屬的力學(xué)性能如表2所示。表l實(shí)施例焊絲的化學(xué)成分<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2實(shí)施例焊絲熔敷金屬的力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例的配比中，4域內(nèi)的有識之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其焊絲成分及重量百分比含量為C＝0.04％～0.08％，Mn＝1.4～2.0％，Si＝0.4％～0.7％，Ni＝0.80％～1.00％，Mo＝0.25％～0.45％，Cu＝0.08％～0.20％，Ti＝0.03％～0.06％，0＜S≤0.015％，0＜P≤0.015％，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其特征在于，所述焊絲成分及重量百分比含量為C=0.048%0.075%，Mn=1.61.860/0，Si=0.52%0.68%，Ni=0.9%1.00%,Mo=0.3%0.39%，Cu=0.1%0.18%，Ti=0.032%~0.06%,0<S$0.012%，0<P^).01%,余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其特征在于，所述焊絲成分及重量百分比含量為C=0.06%0.075%,Mn=L751.86%，Si=0.6%0.68%,Ni=0.95%1.00%，Mo=0.35%0.39%，Cu=0.12o/o0.18%,Ti=0.036%~0.046%，0<S^0.01%，0<P^).0016%,余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其特征在于，所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.048%、Mnl.60%、Si0.52%、Ni0，/o、Mo0.30%、Cu0.腦、S0.012%、P0.015%、Ti0.036%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其特征在于，所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.060%、Mnl.86%、Si0.60%、NiO.腦、Mo0.35%、Cu0.腦、S0.009%、P0.016%、Ti0.046%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其特征在于，所述焊絲成分及重量百分比含量為，C0.075%、Mnl.75%、Si0.68%、Ni0.96%、Mo0.39%、Cu0.12%、S0細(xì)％、P0.010%、Ti0.032%，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。全文摘要本發(fā)明公開了一種X80管線鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲，其焊絲成分及重量百分比含量為C＝0.04％～0.08％，Mn＝1.4～2.0％，Si＝0.4％～0.7％，Ni＝0.80％～1.00％，Mo＝0.25％～0.45％，Cu＝0.08％～0.20％，Ti＝0.03％～0.06％，0＜S≤0.015％，0＜P≤0.015％，余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明焊絲的力學(xué)性能及焊接工藝性能與國外同類焊絲相當(dāng)，完全匹配西氣東輸二線工程所采用的X80管，以及其它等強(qiáng)度的工程機(jī)械、煤礦機(jī)械、鐵路橋梁、高層建筑及石油化工等大型重要結(jié)構(gòu)件的焊接生產(chǎn)。文檔編號B23K35/30GK101249593SQ20081005250公開日2008年8月27日申請日期2008年3月24日優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日發(fā)明者煒劉,宋毓瑛,李志提,沈明海,董風(fēng)明,鄭子行,馬恒勝,高盛平申請人:天津大橋焊材集團(tuán)有限公司