[发明专利]一种X80热煨管用焊缝抗拉强度≥650MPa的埋弧焊丝

说明书

一种X80热煨管用焊缝抗拉强度≥650MPa的埋弧焊丝，其组分及wt%含量为：C：0.04~0.10%，Si：0.16~0.35%,Mn：1.60~2.10%,P≤0.015%,S≤0.01%,Ni：0.20~0.50%,Mo：0.25~0.45%,Cu：0.01~0.2%,Ti：0.05~0.15%,Nb：0.035~0.085%,B：0.002~0.008%%,V：0.005~0.02%,并要满足:0.10%≤Ti+Nb+V≤0.20%。本发明经加热、水淬、回火热煨工艺后，焊缝抗拉强度达到630MPa以上,‑20℃焊缝冲击功远高于80J，焊缝金属具有针状铁素体、少量先共析铁素体及贝氏体组织，并有纳米级(≤百纳)、纳微米级(百纳~微米)及微米级析出相，阻止了热煨时焊缝晶粒过分粗化，使焊缝仍能保持优良的强韧性，且使焊丝成本降低。

技术领域

本发明涉及一种埋弧焊丝，确切地属于一种X80热煨管用的埋弧焊丝。适用于X80级管线钢埋弧焊及随后的加热水淬回火工艺制作热煨管，也可用于同强度级别钢(Rm630MPa)类似工艺焊件的制作。

背景技术

石油天然气管道是国家能源最为重要的设施之一，长输管道要通过许多地形起伏弯折地带，因此需要大量弯管。目前热弯管普遍采用直缝焊管经在线加热后进行煨制，然后进行管内外水淬，再回火处理，保证煨制后的弯管具有良好的强韧性匹配。焊态焊缝是铸态组织，煨制过程中焊缝经历了奥氏体化、快速冷却及回火，其组织和性能将发生变化，在经这种煨制工艺处理，钢管上经焊缝仍需具有满足技术要求的强韧性，对于X80管线来说，煨制后焊缝需满足强度Rm≥630MPa，韧性-20℃KV₂≥80J。这给焊缝带来了很大的挑战。

经检索：

中国专利公开号为CN103240512的文献，其公开了一种K65耐低温热煨管母管生产的焊接工艺，其包括预焊、内焊和外焊，采用混合焊丝焊接，第一、三丝为H08MnMoTiB，第二、四丝为SANi3。其中H08MnMoTiB为国标焊丝，SANi3外标焊丝，查得SANi3焊丝成分为(wt％)C≤0.13，Si0.05～0.30,Mn0.60～1.20，Ni3.10～3.80，Cr≤0.15，Cu≤0.35。钢管采用JCO成型后，用气保焊预焊，内焊及外焊均为四丝埋弧焊，第一丝直流反接，第二至四丝为交流。焊缝成分为(wt％)C0.04～0.05，Mn1.60～1.80，Ni0.20～0.70，Mo0.007～0.10，Ti0.007～0.02，B0.0001～0.0004，Al0.020～0.040，N0.005～0.015，Cr0.1～0.25，Cu0.1～0.15，Nb0.04～0.08,V0.002～0.004。焊后经加热淬火回火热煨工艺，焊缝冲击功-40K℃V₂平均为60～65J。不足之处要于焊材SANi3含Ni量较高远高于母材，成本高，韧性也不够高。

中国专利申请号为201410747501.6的文献，其公开了一种耐低温K65热煨管用埋弧焊丝，焊丝成分为(wt％)C0.01～0.05,Si≤0.1,Mn1.5～2.0,S≤0.01,P≤0.01,Ni1.0～3.0,Mo0.15～0.35,Ti0.01～0.05,B≤0.005,Zr≤0.005，其余为Fe及不可避免的杂质。焊丝与碱度为1.9～2.3的烧结焊剂匹配对K65钢进行双面多丝埋弧焊(单道四丝)，线能量50～120kJ/cm，焊管经1020～1200℃感应加热弯制然后水淬，再经过500～750℃保温1.5～2小时后，焊缝抗拉强度660～780MPa,-40KV₂高于80J，达到了高寒地区用K65弯管焊缝性能要求。具有优良的低温韧性，但焊丝Ni量较高，使成本增加。同时焊缝成分与母材差别过大，对焊接接头耐蚀性也不利。

发明内容