一種用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲的制作方法
【專利摘要】一種用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲，屬于埋弧焊絲【技術(shù)領(lǐng)域】。該埋弧焊絲的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C 0.01-0.15％；Si 0.1-0.9％；Mn 0.5-2.0％；P≤0.015％；S≤0.012％；Ni 0.1-1.5％；Mo 0.1-0.6％；Ti 0.01-0.25％；Al≤0.01％；CE≤0.4％；余量為鐵；CE＝C+(Mn/6)+(Ni/15)+(Cu/15)+(Cr/5)+(Mo/5)+(V/5)。優(yōu)點(diǎn)在于，埋弧焊絲成分設(shè)計(jì)合理，焊縫具有良好低溫沖擊韌性，抗裂性良好，可適應(yīng)大厚度海洋平臺(tái)用鋼不預(yù)熱焊接。
【專利說(shuō)明】-種用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于埋弧焊絲【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲 絲。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)就，隨著全球?qū)κ吞烊粴獾男枨蠹眲≡黾?，陸地石油天然氣的逐漸枯竭， 世界各國(guó)正積極向海洋尋求能源，而海洋油氣開(kāi)采也從大陸架走向深海。海洋平臺(tái)遭遇的 海況也越來(lái)越惡劣，除要經(jīng)受風(fēng)、浪的沖擊外，還要考慮臺(tái)風(fēng)、冰、地震等災(zāi)害性環(huán)境破壞的 作用。因此，對(duì)海洋平臺(tái)用鋼的強(qiáng)度、韌性、厚度提出更高要求，尤其在寒冷地區(qū)，對(duì)于低溫 韌性要求非常高，-40°c的沖擊功大于80J。
[0003] 埋弧焊具有高效、成形美觀、一次探傷合格率高等優(yōu)點(diǎn)，尤其是焊接大厚度鋼時(shí)具 有明顯的優(yōu)勢(shì)，也是海洋平臺(tái)的建造過(guò)程中是優(yōu)選考慮的焊接方法。然而焊接高強(qiáng)度高韌 性大厚度鋼時(shí)埋弧焊也存在的一定問(wèn)題，首先是抗裂性較差，其次焊縫的低溫韌性較低。這 些問(wèn)題與焊接材料具有直接關(guān)系。
[0004] 當(dāng)前40kg級(jí)以上大厚度海洋平臺(tái)用鋼在進(jìn)行埋弧焊時(shí)，焊前需要預(yù)熱到KKTC， 花費(fèi)了大量人力和物力，而且效率低下。
[0005] 專利CN103418934A和專利CN103273213A分別公布了一種高強(qiáng)高韌埋弧焊絲，兩 種埋弧焊絲雖然獲得了低溫韌性良好的焊縫，但是通過(guò)添加大量Ni來(lái)實(shí)現(xiàn)，一方面成本 高，另一方面焊縫裂紋敏感性高，對(duì)于大厚度鋼板不預(yù)熱焊接適應(yīng)性不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲，該埋弧焊絲具有極佳 低溫韌性及抗裂性。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明埋弧焊絲的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：C0.01-0. 15%; Si0. 1-0. 9%；Mn0. 5-2. 0%；P^ 0. 015%；S^ 0. 012%；Ni0. 1-1. 5%；Mo0.l-〇. 6% ； Ti0? 01-0. 25% ;A1 彡 0? 01%;CE彡 0? 4% ;余量為鐵；CE=C+(Mn/6) + (Ni/15) + (Cu/15) + (Cr/5) + (Mo/5) + (V/5)〇
[0008] 本發(fā)明的成分設(shè)計(jì)原理如下：
[0009] 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲中，C是固溶強(qiáng)化元素，可以 有效地提高焊縫強(qiáng)度。為了達(dá)到所需要的強(qiáng)度，碳含量應(yīng)大于0.01 %，但是C含量過(guò)高時(shí)會(huì) 導(dǎo)致焊縫裂紋傾向增加，從而韌性降低，因此C含量不超過(guò)0. 15%。
[0010] Si可以提高焊縫金屬的強(qiáng)度，同時(shí)是重要的脫氧元素。另一方面，Si含量過(guò)高時(shí) 會(huì)降低焊縫的韌性。同時(shí)考慮到熔劑會(huì)向焊縫過(guò)渡一定量的Si，因此，埋弧焊絲中Si含量 為：0? 1-0. 9%。
[0011] Mn是本埋弧焊絲成分中主要強(qiáng)化元素之一，同時(shí)又是脫氧元素，所以Mn含量應(yīng)大 于等于0. 5%，同時(shí)Mn含量超過(guò)2. 0%后焊縫金屬的韌性會(huì)降低。因此埋弧焊絲中Mn含量 為 0? 5-2. 0%。
[0012]P、S是雜質(zhì)元素，會(huì)降低焊縫的韌性，原則上含量越低越好，但P、S太低會(huì)增加制 造成本。因此，P和S應(yīng)分別滿足：P彡0. 015%，S彡0. 012%。
[0013]Ni是可以提高焊縫金屬層錯(cuò)能，進(jìn)而提高焊縫韌性的元素，同時(shí)也是重要的固溶 強(qiáng)化元素。其含量超過(guò)0. 1 %后，提高韌性效果能明顯顯示出來(lái)。但是Ni會(huì)增加成本，其含 量應(yīng)低于1.5%。因此Ni含量為0.1-1. 5%。
[0014]Mo是重要的固溶強(qiáng)化元素，可有效提高焊縫金屬的強(qiáng)度，同時(shí)可以提高焊縫金屬 的抗回火脆性。為了發(fā)揮其作用，埋弧焊絲成分中Mo的含量應(yīng)大于0. 1 %。但是Mo含量過(guò)大 會(huì)引起韌性降低，同時(shí)會(huì)增加焊絲的成本，其含量應(yīng)低于〇. 6%;因此Mo含量為：0. 1-0. 6%
[0015]Ti為有效脫氧的元素，同時(shí)Ti的氧化物可促進(jìn)針狀鐵素體的形成，進(jìn)而提高焊縫 金屬的韌性。但是Ti含量過(guò)高會(huì)降低焊縫的低溫韌性。因此，本發(fā)明埋弧焊絲Ti含量為 0. 01-0. 25%。
[0016]A1為脫氧元素，但是A1含量過(guò)高會(huì)降低焊縫低溫韌性，因此，A1含量應(yīng)小于 0? 01%。
[0017] CE為碳當(dāng)量，一般認(rèn)為CE< 0. 4%時(shí)，焊材在焊接時(shí)無(wú)淬硬傾向，抗裂性良好，不 需要預(yù)熱。因此，CECE彡0.4%。
[0018] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，埋弧焊絲成分設(shè)計(jì)合理，焊縫具有良好低溫沖擊韌性，抗裂性良 好，可適應(yīng)大厚度海洋平臺(tái)用鋼不預(yù)熱焊接。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在 本申請(qǐng)中描述的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：C0. 01-0. 15%;Si0. 1-0. 9%;Mn0. 5-2. 0% ; P^ 0. 015%；S^ 0. 012%；Ni0. 1-1. 5%；Mo0.l-〇. 6%；Ti0. 01-0. 25% ；A1 ^ 0. 01% ； CE< 0? 4% ;余量為鐵；CE=C+(Mn/6) + (Ni/15) + (Cu/15) + (Cr/5) + (Mo/5) + (V/5)。
[0021] 為了詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的埋弧焊絲的性能，按照上述設(shè)計(jì)的埋弧焊絲的 成分進(jìn)行加工，共制備了 9個(gè)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的埋弧焊絲（見(jiàn)表1)。
[0022] 表1埋弧焊絲的化學(xué)成分（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，％ )

【權(quán)利要求】
1. 一種用于海洋平臺(tái)建造的埋弧焊絲，其特征在于，該埋弧焊絲的化學(xué)成分按質(zhì)量百 分?jǐn)?shù)計(jì)為：C 0? 01-0. 15% ;Si 0? 1-0. 9% ;Mn 0? 5-2. 0% ;P 彡 0? 015% ;S 彡 0? 012% ;Ni 0? 1-1. 5% ;Mo 0? 1-0. 6% ;Ti 0? 01-0. 25% ;A1 彡 0? 01% ;CE 彡 0? 4% ;余量為鐵；CE = C + (Mn/6) + (Ni/15) + (Cu/15) + (Cr/5) + (Mo/5) + (V/5)〇
【文檔編號(hào)】B23K35/30GK104400253SQ201410666124
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】齊彥昌, 馬成勇, 肖紅軍, 肖曉明, 魏金山, 彭云, 田志凌 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院