[发明专利]一种大热输入埋弧焊焊丝

说明书

技术领域

本发明属于材料加工领域，尤其涉及一种大热输入埋弧焊焊丝。

背景技术

随着造船行业向大型船舶发展，对钢的强韧性提出了新的要求。同时，为减少制造成本，提高厚板焊接效率成为发展趋势。因此，大热输入焊接用高强钢以及相关配套焊接材料的开发和研究具有重要意义。

中国发明专利申请200810020096.2公开了一种‘低温装备用奥氏体不锈钢埋弧焊焊丝’，此焊丝满足低温装备及低温条件下的高强度、高韧性及耐腐蚀系列钢种的焊接技术要求，但是不能用于大热输入焊接。中国发明专利申请200410073353.0公开了一种‘高等级管线钢用埋弧焊焊丝材料’，该焊丝与SJ101G焊剂匹配可用于X80级管线钢，热输入范围适用30～48kJ左右，与大热输入焊接还有一定差距。中国发明专利申请200510018993.6公开了一种‘高强度管线钢用埋弧焊焊丝’，适用于X80高强度管线钢及其它抗拉强度在620-740MPa强度级别低的合金钢的埋弧焊接。中国发明专利申请201010605985.2公开了‘一种超高强度管线钢用埋弧焊焊丝及其制备方法’，该丝与SJ105焊剂匹配焊接，适用于X120超高强度管线钢。中国发明专利申请201310178969.3公开了‘一种高温强度优异的奥氏体不锈钢埋弧焊焊丝’，该丝主要可以用于压水堆核岛内关键部件的焊接。该申请主要关注接头的高温强度，并未提及焊丝适用的热输入范围。中国发明专利申请201310110436.1公开了‘一种含铜的高强度高韧性埋弧焊焊丝及其焊接工艺’，适用热输入为15～18kJ/cm，适用于化工容器、石油管道、电力压力管道、船舶、海洋平台以及大型航空母舰等大型结构件。

目前，国内对热输入大于50kJ/cm的焊接称为大热输入焊接。以上专利技术所发明的埋弧焊焊丝，其适用热输入均不超过50kJ/cm，上述焊丝均不适用于大热输入焊接。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术不足，提供一种大热输入埋弧焊焊丝。本焊丝适用热输入范围是60～160kJ/cm，与碱性烧结焊剂GM55匹配，主要用于A/D/E36级别和A/D/E40级别船板钢的焊接。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种大热输入埋弧焊焊丝，所述埋弧焊焊丝的化学成分按质量百分比为：C 0.01～0.08，Si 0.1～0.8，Mn 1.0～2.0，Ni 0.1～1.0，Mo 0.1～1.0，Al 0.01～0.05，Ti 0.01～0.05，Mg≤0.005，Ce≤0.001，P≤0.015，S≤0.01，余量为Fe和杂质。

所述埋弧焊焊丝适用的热输入范围是60～160kJ/cm。

所述焊丝得到的焊缝，在使用状态下的微观组织为贝氏体组织和针状铁素体基体上具有弥散的TiN粒子，Si、Mn、Ti、Al、Ce和Mg等的复合氧化物夹杂，以及硫化物夹杂。

所述焊丝得到的焊缝，在使用状态下的微观组织进一步具有硅、氧结合形成的硅酸盐及其复合物，作为针状铁素体的形核剂。

该焊丝得到的焊缝，在使用状态下的微观组织进一步具有锰硫化物。

所述焊丝适用于抗拉强度级别在400MPa以上的低合金高强钢大热输入埋弧焊焊接。

所述焊丝适用于A/D/E36级别和A/D/E40级别船板钢的大热输入埋弧焊焊接。

与碱性烧结焊剂GM55匹配。

所述焊丝得到的焊缝，具有以下力学性能：抗拉强度570-650Rm/MPa，屈服强度450-553Rp0.2/MPa，断面收缩率Z/％61-75，延伸率A/％22-28，-20℃冲击吸收功94-159J Akv-20℃/J，-40℃冲击吸收功48-118J Akv-40℃/J。

本发明的有益效果在于：

1)本发明焊丝适用热输入范围是60～160kJ/cm，焊缝金属具有良好的低温韧性，本发明焊丝不仅适用于A/D/E36级别和A/D/E40级别船板钢的大热输入埋弧焊焊接，同样适用于强度级别在400MPa以上的低合金高强钢大热输入埋弧焊焊接。

2)本发明焊丝具有优良的焊接工艺性能。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。