[发明专利]一种超高强度管线钢用埋弧焊焊丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于埋弧焊焊丝技术领域。具体涉及一种超高强度管线钢用埋弧焊焊丝及其制备方法

背景技术

随着我国能源结构调整和环保需求，对天然气的需求不断增加。为满足未来天然气管线建设的需要，近年来，我国投入了大量的人力物力进行管线钢的研制、开发和生产。目前已研制生产出X60、X65、X70、X80等各种强度等级的管线钢，并成功运用到西气东输一线及二线等工程中。研究数据表明，超高强度管线钢在恒定输量下，相比于低强度级别，可大大减少壁厚及质量。如用X120管线钢替代X70管线钢，可使成本降低38％左右。超高强度管线钢(如X100、X120)的应用，在节约材料、提高输送压力和运输量、减少施工量、降低维护费用等方面都具有较高的经济效益。因此，X120超高强度管线钢及其焊丝的研发为本领域技术人员所关注。

管线钢需经过成型工艺、焊接工艺制造成钢管，才能运用到天然气管线的建设中。制管过程中，通常采用的焊接方法为埋弧焊。现有的有关管线钢埋弧焊焊丝的技术中：“低碳微合金化埋弧焊丝”(ZL92105621.4)专利技术是与X60管线钢相匹配的埋弧焊丝；“管线钢用高韧性埋弧焊丝”(ZL200710303639.7)专利技术是与X60～X70管线钢相匹配的埋弧焊焊丝；“低合金高强度高韧性埋弧焊丝”(ZL97104393.0)专利技术、“高性能管线钢埋弧焊焊丝”(ZL01106520.6)的专利技术是与X70管线钢配套的埋弧焊焊丝；“高强度管线钢用埋弧焊焊丝”(ZL200510018993.6)专利技术、“管线钢用埋弧焊丝”(ZL200610145593.6)专利技术、“X80管线钢埋弧焊焊丝”(ZL200710139338.5)专利技术、“高等级管线钢用高强度高韧性高焊速埋弧焊丝”(ZL200810005040.X)专利技术、“X80管线钢用埋弧焊焊丝材料及其制备方法”(ZL200910022437.4)专利技术均是与X80管线钢相匹配的埋弧焊丝。以上专利技术所发明的埋弧焊焊丝，其焊缝金属的最高抗拉强度不超过750MPa。到目前为止，还没有公开的、抗拉强度超过900MPa、适用于X120管线钢焊接的埋弧焊焊丝的发明专利。

发明内容

本发明旨在弥补现有技术的不足，目的是提供一种适用于X120超高强度管线钢用埋弧焊焊丝的制备方法；用该方法制备的焊丝，其焊接接头力学性能与X120超高强度管线钢相匹配，能满足对其焊接钢管高强度、高韧性的技术要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该埋弧焊焊丝的化学组分是：C为0.04～0.06wt％，Mn为1.40～2.00wt％，Mo为0.70～1.10wt％，Ni为2.00～2.60wt％，Cr为0.80～1.20wt％，Cu为0.10～0.30wt％，B≤0.0005wt％，S≤0.01wt％，P≤0.01wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。

该埋弧焊焊丝的制备工艺为：先按照上述化学组分进行冶炼，冶炼过程中加入该组分0.01～0.5wt％的复合添加剂，再浇注成方坯，然后热轧成Φ5.5～Φ7.5mm盘条，去除表面氧化皮，拉拔成Φ3.2～Φ4.0mm的焊丝，最后镀铜。

复合添加剂以包芯线的方式加入，复合添加剂的化学组分及其含量是：Si为45～70wt％，Ti为10～30wt％，Zr为15～35wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。