[发明专利]一种气体保护焊焊丝用盘条及其生产方法

说明书

本发明涉及一种气体保护焊焊丝用盘条及其生产方法，其成分以重量百分比计为：C 0.08‑0.12％，Si 0.20‑0.30％，Mn 0.50‑0.70％，P≤0.008％，S≤0.006％，Cr 8.80‑9.10％，Ni 0.40‑0.60％，Cu≤0.10％，Mo 0.90‑1.10％，Al≤0.020％，V 0.16‑0.25％，T i≤0.01％，Nb 0.060‑0.090％，Zr≤0.010％，As≤0.008％，Sn≤0.005％，Sb≤0.005％，Pb≤0.005％，Bi≤0.005％；本发明方法生产的焊丝盘条，P含量稳定，夹杂物分布均匀，有害元素及气体元素含量低，完全满足焊丝用盘条的成分控制要求。

技术领域

本发明涉及焊丝以及冶金技术领域，具体涉及一种气体保护焊焊丝用盘条及其成分控制生产方法。

背景技术

气体保护焊焊丝能在多种保护气体氛围下获得优良的力学性能和工艺性能。主要应用于超临界火电机组中过热器、再过热器、主蒸汽管道等部位的焊接。

焊丝中的磷是钢和焊缝中的有害元素，磷使钢材强度增加,塑性和韧性降低。磷还造成钢材的偏析，即在回火过程中，磷偏析于晶界，从而引起钢材的回火脆性。磷在焊缝中，同样也降低其冲击韧性并使脆性转变温度升高，而且也会促发热裂纹。目前，国外如P91焊丝的P含量可控制在0.02％以下，以保证P91钢焊缝在高温状态工作时的热塑性。但焊丝中P含量的控制非常困难。而P含量太高可导致焊缝力学性能不稳定，影响焊接产品的使用寿命。

焊丝用盘条钢中的五害化学元素为As、Sn、Sb、Pb、Bi。盘条钢中的五害化学元素存在于钢中会降低钢的熔点。含量越高，熔点降低越多。钢中的五害化学元素含量超过一定限度时，明显降低钢的高温机械性能，增加钢的高温脆性。钢中的五害化学元素往往共生于一体，高温时晶界析出，造成晶界偏析，降低钢的高温韧性。因此，对于服役温度近600℃、压力近26MPa的焊丝用盘条钢，五害化学元素控制尤其重要。

盘条钢中存在夹杂物会破坏钢基体的连续性，造成钢组织的不均匀性，严重影响钢的性能。同时，夹杂物能以不同的方式在钢中形成裂纹的核，在高温变形时这些夹杂物发生变形，并在其周围伴随有裂纹的萌生，在一定的力学条件作用下，夹杂物周围的裂纹互相联结成片，形成了宏观可见的裂纹。另外，夹杂物存在的另一危害就是钢材在受力过程中形成应力集中，造成钢材的强度下降。因此，钢中夹杂物的控制在冶炼当中非常重要。

发明内容

本发明根据焊丝生产过程中P含量、非金属夹杂物分布、有害元素含量及气体含量控制问题，提供了一种气体保护焊丝用盘条及其成分控制生产方法。该方法通过采用合理的电炉造渣工艺、电炉留钢操作、低P原辅料等手段稳定控制钢中P含量在0.008％以下。通过采用合理的电炉留钢操作、电炉出钢及脱氧工艺、LF精炼造渣及脱氧工艺、真空处理等手段控制钢中非金属夹杂物等级之和小于等于1.0级。通过采用高质量铁水、废钢、优质原辅料控制五害元素As，Sn，Sb，Pb，Bi含量总和小于0.025％。通过采用合理的精炼造渣及脱氧工艺、真空处理、氮元素合金化工艺控制,气体元素满足O≤40ppm，N＝400-600ppm，H≤1.5ppm。根据本发明方法生产的焊丝盘条，P含量成分稳定，夹杂物分布均匀，有害元素及气体元素含量较低，完全符合焊丝用盘条的成分控制要求。