本發(fā)明屬于材料加工焊接材料領(lǐng)域，涉及一種用于焊接x80管線鋼的氣保護藥芯焊絲，在高壓輸氣管線鋼的焊接中使用。

背景技術(shù)：

抗拉強度與低溫沖擊韌性不達標是造成石油天然氣高壓輸送管道失效的主要原因之一，給石油天然氣的輸送管道帶來巨大的能源和材料消耗。在現(xiàn)代工業(yè)和技術(shù)發(fā)展中，石油天然氣高壓輸送管道在使用中面對越來越惡劣的環(huán)境,對材料抗拉強度和耐低溫沖擊性能要求越來越高。

高強度焊接合金在一定壓力的作用下的抗拉性能取決于很多因素,主要決定于其合金構(gòu)成及基底組織。為了應(yīng)對較大壓力及低溫沖擊的復(fù)雜工作環(huán)境,要求焊接金屬既有與母材匹配的抗拉強度又有理想的低溫沖擊韌性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于焊接x80管線鋼的氣保護藥芯焊絲。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：為了提高焊接合金的抗拉強度加入一定的鎳與鉬元素；為了改善焊接合金的韌性和抗裂性，減少碳的含量，并加入Mn元素作為奧氏體化元素使焊接合金的基體中物相主要為鐵素體和奧氏體，同時由于Mn的加入，焊接合金在沖擊條件下還有自我硬化能力，更為重要的是，少量Ti元素的加入，極大的細化了組織晶粒，晶粒細化帶來的晶界加密,進一步提高了抗拉強度。

基于上述技術(shù)構(gòu)想，本發(fā)明的一種用于焊接x80管線鋼的氣保護藥芯焊絲，其特征在于，其粉體藥芯的組分及各組分的質(zhì)量百分含量(％)是：鈦鐵:2-4，鉬鐵：3-6，電解錳：12-18，金屬鎳粉：10-15，硅鐵：3-6，鐵粉：余量；藥芯焊絲外皮帶材為SPCC鋼帶；粉體藥芯在空心焊絲即外皮帶材中的填充率為10-11％。

優(yōu)選鈦鐵:3，鉬鐵：5，電解錳：16，金屬鎳粉：14，硅鐵：5，鐵粉：余量。

所述鈦鐵的組分及各組分百分比為Ti30-40％，F(xiàn)e余量；鉬鐵的組分及各組分百分比為Mo 55-60％，C≤0.1％，F(xiàn)e余量；電解錳的組分為Mn99.5％，C≤0.08％，余量雜質(zhì)；金屬鎳粉的組分為Ni 99.8％，余量雜質(zhì)；硅鐵的組分為Si 40-45％，F(xiàn)e余量。

采用本發(fā)明上述藥芯焊絲制備一種用于焊接x80管線鋼的氣保護藥芯焊絲的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，按照上述粉芯配比藥芯軋制焊絲，得到直徑1.0mm的粉芯絲材；步驟2，采用氣保護焊制備焊接合金工藝，焊接工藝參數(shù)為：電壓22-28V；電流140-220A；層間溫度120-160℃；焊絲伸出導(dǎo)電嘴的距離：14-20mm。

步驟2所述焊接工藝進行優(yōu)化，將焊接工藝參數(shù)設(shè)定為：電壓22-25V；電流190-210A；層間溫度140-160℃；焊絲伸出導(dǎo)電嘴的距離：16-18mm。

在焊接合金中形成的合金元素的含量在如下范圍內(nèi)：Mo：0.2-0.4wt.％；Mn：1.2～2wt.％；Ti：0.05～0.2wt.％；Ni:1-1.5wt.％；C：0.05～0.1wt.％；Fe：余量；

藥芯焊絲中主要成分作用如下:

鈦：細化晶粒，能提高熔敷金屬的抗拉強度。

錳：奧氏體化元素，使焊接后的金屬基體物相主要為鐵素體和奧氏體，不產(chǎn)生馬氏體，并在沖擊環(huán)境下，產(chǎn)生沖擊硬化。

鉬：提高熔敷金屬的抗拉強度,減少熔敷金屬的高溫回火脆性。固溶在基體中的鉬原子能增強基體的強度,提高熔敷金屬的抗拉強度。

碳：使基體獲得一定的強度。

用本發(fā)明研制的藥芯焊絲制備的焊接合金具有大于600MPa的抗拉強度，較高的低溫沖擊韌性。結(jié)果表明焊接工藝性良好，焊接后金屬在一定沖擊條件下，抗拉性能和抗沖擊性能優(yōu)良，實現(xiàn)了發(fā)明目的。

附圖說明

圖1為實例焊接的現(xiàn)場照片。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。

選用12×0.8(寬度為12mm，厚度為0.8mm)的SPCC鋼帶。先將其軋成U形。按照藥芯配比設(shè)計配成藥粉，加粉軋制并減徑成直徑4.0mm的焊絲。

實施例1、ZSX80Q

一種用于焊接x80管線鋼的氣保護藥芯焊絲，所述粉體藥芯的配比是：鈦鐵3％，鉬鐵5％，電解錳16％，金屬鎳粉14％，硅鐵5％，鐵粉余量，填粉率為10.5％。將焊接工藝參數(shù)設(shè)定為：電壓21V；電流205A；層間溫度150℃；焊絲伸出導(dǎo)電嘴的距離：18mm。選用20％二氧化碳氣體+80％氬氣保護焊接。上述工藝制備的焊接合金成分見表1，現(xiàn)場焊接見圖1，焊縫力學(xué)性能見表2。

對實例所制備焊接合金進行化學(xué)成分測試與力學(xué)性能測試?；瘜W(xué)成分見表1，力學(xué)性能結(jié)果見表2，焊接工藝參數(shù)見表3。

在上述實施例中，所述鈦鐵的組分及各組分百分比為Ti30-40％，F(xiàn)e余量；鉬鐵的組分及各組分百分比為Mo 55-60％，C≤0.1％，F(xiàn)e余量；電解錳的組分為Mn99.5％，C≤0.08％，余量雜質(zhì)；金屬鎳粉的組分為Ni 99.8％，余量雜質(zhì)；硅鐵的組分為Si 40-45％，F(xiàn)e余量。

表1為熔敷金屬的化學(xué)成分表

表2為熔敷金屬的力學(xué)性能表

表3為焊接參數(shù)

本發(fā)明的焊絲不受上述實例的限制，任何在本發(fā)明的權(quán)利要求書要求保護的范圍內(nèi)的改進和變化都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。