[发明专利]一种620MPa级可消应力处理的气保焊丝

说明书

本发明公开一种620MPa级可消应力处理的气保焊丝。钢中按质量百分比计含有C：0.04％～0.07％；Si：0.2％～0.5％；Mn：1.0％～1.5％；Ni：1.5％～2.1％；Mo：0.16％～0.30％；Ti：0.02％～0.06％；B：0.0005％～0.0020％；S：0.0030％～0.0150％；P≤0.018％，其余为Fe和不可避免的杂质，且满足‑65≤a≤‑20，其中，a＝‑203C‑15.2Ni+44.7Si+31.5Mo‑30Mn+700P+400Ti。生产焊丝的熔敷金属抗拉强度≥620MPa，焊态和消应力态(600℃×10h)的熔敷金属‑45℃冲击韧性≥70J，焊丝熔敷金属的强韧匹配良好，适用于需要进行长时间焊后消应力处理的高品质用钢及关键部件的焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，尤其涉及一种具有优良焊接工艺性的620MPa级可消应力的气保焊丝。

背景技术

我国的核电发展要从1958年筹建石墨气冷堆开始计算，经过了36年，我国的第一座核电站———秦山核电站才开始投产发电。1994年以来，秦山一期与大亚湾核电分别引进了两台90万kW的压水堆机组，在之后又陆续建造了秦山二期、秦山三期、岭澳一期、岭澳二期、田湾核电站、宁德核电站等核电站，这表明我国已能自主建设百万千瓦级的核电机组。我国目前商业运行机组21台，装机容量22.3MW，我国核电总发电量仅占总电量的2.7％，远远低于世界17％的平均水平。当今世界上不仅仅只有法国、德国、美国、日本等发达国家大力发展核电，巴西、印度、阿根廷等发展中国家也将核电作为能源战略的选择。我国核电虽然与世界差距较大，但发展空间巨大，发展前景一片光明。通过多年的发展我国完全可以自主建设二代及二代加核电站，并已经初步掌握三代技术。随着我国核电建设的发展，对于核电建设用焊接材料的需求也会越来越多，核电钢安全壳作为核电站最后一道安全屏障，对高性能焊接材料有大量的需求，尤其是对可消应力处理的高性能焊丝有迫切的要求，常见的焊材长时间的消应力处理(600℃×10h)后强度和韧性都有不同程度的下降，而核电安全壳焊接时要求消应力处理后的焊缝抗拉强度不低于620MPa，焊缝的-45℃冲击功平均值不低于54J，单个试样的冲击功不低于47J。目前国内主要是采用焊条的方式进行焊接，效率比较慢，而气保焊丝的开发可明显提高焊接效率。目前应用于核电钢安全壳的气保焊丝种类还比较少，国内一些焊材厂都进行过一些试验，但效果不是很理想，主要的问题是经过600℃×10h的焊后热处理之后的-45℃焊缝冲击功较低，且波动较大，难于满足实际工程要求。

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针对需要进行长时间消应力处理的焊接用气保焊丝进行了文献检索。张熹、刘宏、郭占山等人在《焊接技术》2016.Vol.45(10)发表的“核电安全壳用钢SA738焊接接头性能保障技术研究”中主要涉及的是埋弧焊和焊条电弧焊的方式，对气保焊丝未提及；

张效宁、景益、余燕等人在《热加工工艺》2014.Vol.43(1)发表的“核电用SA738Gr.B钢手工电弧焊焊接材料及工艺研究”中主要涉及的是一种手工电弧焊的焊材；刘非在《焊接》2017.No.9发表的“GMAW-P自动焊工艺在核电站钢制安全壳中的应用”中并未对相应的气保焊丝成分和性能有所提及。

发明内容