[发明专利]用于高温高压不锈钢管道焊接的金属材料、工艺及制品

权利要求书

1.用于高温高压不锈钢管道焊接的金属材料，其特征在于，所述焊接材料各组分按重量百分比计算为：C≤0.05％，Si≤0.6％，Mn1.0～3.0％，Cr:17.0～19.0％，Ni:10～15％，Nb：8C～0.8％，Zr0.05～0.25％，S≤0.008％，P≤0.035％，N≤0.06％，Sr:0.002～0.05％。

2.高温高压不锈钢管道的焊接工艺，所述焊接工件为管道对接和角焊缝焊接，坡口型式设计为单面U型、单面V型，筒体焊接设计为双面X型坡口，钝边1～3mm，组对间隙0～4mm，坡口单边角度15～30°，其特征在于，包括如下内容：

S1)焊材组分设计：

按母材化学成分基本匹配的原则，在焊材冶炼时调整合金元素的成分比例，提高奥氏体的形成元素Ni的含量，并降低影响铁素体比例的元素，将Cr和Si向材料规定的下限进行控制，使其将焊缝中的铁素体含量降低，使其残留的铁素体比例降低到≤3％，由于成分设计时复合添加了Nb和Zr，可以在晶内优先形成NbC和ZrC的弥散化合物，从而阻止了碳铬化合物从晶粒边界析出，完全可以不用考虑补充晶粒边界的Cr，Cr按母材标准的下限进行设计，加Sr的目的是进一步脱S和脱P；

S2)选择焊接方法：

采用氩弧焊打底、氩弧焊填充盖面或埋弧焊填充盖面的焊接方法；

S3)焊材结构设计：

通过电炉冶炼、浇注并轧制成盘圆坯料，再拔制成细丝，经捻股制成麻花焊丝；

S4)焊接线能量控制：

氩弧焊的线能量≤10KJ/cm，埋弧焊焊接的线能量≤13KJ/cm；

S5)振动焊接：

在焊接母材上固定超声振动器和/或机械振动装置进行高频振动，消除和降低焊接残余应力。

3.根据权利要求2所述的高温高压不锈钢管道的焊接工艺，其特征在于，所述麻花焊丝由7～150根经过拉拔的细丝捻股而成，麻花焊丝的每盘长度超过100米，用自动送丝机进行送丝。

4.根据权利要求2所述的高温高压不锈钢管道的焊接工艺，其特征在于，所述线能量控制的焊接工艺参数为：

氩弧焊：麻花焊丝填充和盖面的焊丝直径为焊接电流为80～300A，电压为12～30V，焊接速度为15～30cm/min；

埋弧焊：麻花焊丝的焊丝直径为焊接电流为200～500A，电压为20～40V，焊接速度为60～120cm/min。

5.采用权利要求1所述的用于高温高压不锈钢管道焊接的金属材料的制品，其特征在于，所述制品包括无缝钢管、板材及锻件。