[发明专利]一种焊丝用盘条及焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及焊接材料，尤其涉及一种用于钢管的焊接材料。

背景技术

管线钢是指用于输送石油、天然气等大口径焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。随着石油天然气需求量的不断增加，管道的输送压力和管径也不断地增大，以增加其输送效率。考虑到管道的结构稳定性和安全性，管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求采用具有较好抗拉强度、延展性和耐腐蚀性的焊接材料对管线钢进行焊接。

公布号为CN101733584A，公布日为2010年6月16日，名称为“管线钢用高强度埋弧焊丝”的中国专利文献公开了一种管线钢用埋弧焊丝，其化学成份（wt.%）为：C：0.02～0.10；Si：0.10～0.60；Mn：1.50～2.50；P＜0.010；S＜0.010；Ni：0.7～3.0；Ti：0.05～0.2；Mo：0.20～0.60；B：0.003～0.02；余量为Fe。该文献所公开的焊丝需要与BGSJ101H1焊剂和其它管线钢焊接专用焊剂匹配能得到最佳的焊缝强韧性，焊缝金属抗拉强度σb≥760Mpa；焊缝金属-10℃冲击功Akv≥120J，适用于高压油、气输送管线用X100超高钢级管线钢板的高速埋弧焊接。

公布号为CN102554498A，公布日为2012年7月11日，名称为“一种强度适中冲击韧性优良埋弧焊丝”的中国专利文献涉及了一种埋弧焊丝，其化学成份(重量百分含量，wt.%)为：C≤0.10%；Mn:1.50～1.90%；Si≤0.35%；S≤0.010%；P≤0.015%；Mo:0.20～0.40%；Ti≤0.15%；Cu≤0.25%；添加微量的B，其余为Fe。该专利文献所涉及的埋弧焊丝特别适用于X80级别钢线钢的焊接，其抗拉强度可控制在625～825MPa；屈服强度可控制在555～690MPa；在-10℃的冲击功大于80J，能够满足X80管线钢的焊接需求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种焊丝用盘条，该焊丝用盘条具有较高的抗拉强度、优良的延展性以及很好的抗腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明所提出的一种焊丝用盘条，其化学元素质量百分配比为：

C：   0.05～0.07%，

Mn： 0.4～0.6%，

Si：  0.2～0.4%，

Cr：  1～1.5%，

Cu： 0.1～0.3%；

余量为Fe和其他不可避免的杂质。

本技术方案中不可避免的杂质主要是指S和P元素，作为杂质元素，其含量应当越低越好，其中，S≤0.015%，P≤0.02%。

本发明所述的焊丝用盘条中的微观组织为低碳马氏体+少量铁素体。

本发明的另一目的在于提供一种相应的焊丝，其具有较高的抗拉强度、较好的延展性以及较好的抗腐蚀性能，能够广泛地应用于管线钢和结构钢的焊接。

为了实现上述目的，本发明提供了一种焊丝，其化学元素质量百分配比为：

C：   0.05～0.07%，

Mn： 0.4～0.6%，

Si：  0.2～0.4%，

Cr：  1～1.5%，

Cu： 0.1～0.3%；

余量为Fe和其他不可避免的杂质。

本技术方案中不可避免的杂质主要是指S和P元素，作为杂质元素，其含量应当越低越好，，其中，S≤0.015%，P≤0.02%。

本发明所述的焊丝中的微观组织为低碳马氏体+少量铁素体。

本发明所述的焊丝用盘条和相应的焊丝中的各化学元素的设计原理为：

C：为了达到高强度等级，一定含量的C是必不可少的，但是本技术方案中的C含量不能太多，否则会严重影响熔敷金属的韧性，因此将本发明中的C含量控制为0.05～0.07wt.%。

Mn：适当添加Mn元素为熔敷金属提供了一定强度的保证，同时Mn在熔池过程中具有脱硫和脱氧的作用，所以在本技术方案中将Mn的含量设定为0.4～0.6wt.%。

Si：Si元素的加入一方面可以改善熔池阶段内的熔池流动性，另一方面则有助于Si与O结合后形成夹渣物上浮，从而降低熔池中O的含量，因此将Si元素的含量控制为0.2～0.4wt.%。

Cr：为保证焊缝金属具有一定的抗腐蚀性能，需要加入一定量的Cr元素，然而过高或者过低含量的Cr都不利于实现很好的强韧性匹配，故而将本发明中的Cr含量控制为1～1.5wt.%。