[发明专利]一种耐硫酸还原菌管线用气保焊丝

说明书

本发明公开了一种高强度抗/耐硫酸还原菌管线用气保焊丝，组成及含量包括：C：0.03～0.08％；Mn：0.3～1.2％；Si：0.15～0.50％；P：≤0.008％；S：≤0.003％；P+S≤0.010％；Ni：0.3～1.0％；Cr：1.0～3.0％；Cu：0.5～2.0％；Mo：0.05～0.4％；Ti：0.01～0.05％，余量为Fe。本发明焊丝具有高强度且优异的耐CO₂‑H₂S‑SRB腐蚀性，管道全位置焊接工艺性能优异，电弧稳定、基本无飞溅且焊缝成型美观。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种耐硫酸还原菌管线用气保焊丝。

背景技术

在土壤环境中，微生物腐蚀是管线钢腐蚀行为的主要影响因素之一。其中厌氧的硫酸盐还原菌(SRB)对埋地管线钢的腐蚀影响最为显著。目前，高强度的管线钢已经成为石油天然气输送领域的首选用钢，由于大量管线钢埋于地下，使其发生腐蚀机率增加，势必会引起腐蚀现象，严重威胁了埋地管线的安全运行。特别是在含有SRB的土壤环境中高强度管线钢发生应力腐蚀开裂(SCC)行为的可能性大大增加。因此随着油气田开采逐渐深入且开采工况条件日益苛刻，非常有必要需要一种抗CO₂-H₂S-SRB腐蚀的无缝管线管。

2018年中国石油大学和宝山钢铁股份有限公司，联合公开了名称为“一种抗CO₂/H₂S及硫酸盐还原菌腐蚀的无缝管线管及其制造方法”其化学成分为C：0.03～0.10％，Si：0.1～0.5％，Mn：0.10％～1.50％，P：0.02％以下，S：0.005％以下，Cr：1.0～4.0％，Ni：0.1～1.0％，Cu：0.15～2.0％，Mo：0.05～0.4％，Ti：0.01～0.05％，RE：0.05～0.1％，余量为Fe。通过合理的合金元素搭配，并辅以适当的热处理条件(加热到920～1000℃后，根据钢管壁厚，保温0.3～1h，再进行快速冷却+回火热处理)，可以得到具有强度高、耐CO₂-H₂S-SRB腐蚀性能优异的无缝管线管。该无缝管线管可用于油气流体输送等领域。

但与母材的冶炼、轧制和热处理工艺不同，油气管线焊接因实际焊接工况的制约，无法进行如此高要求的热处理，且使用大量普通焊丝施焊后的焊缝韧性不佳及焊缝接头有发现腐蚀的问题，因此开发与耐CO₂-H₂S-SRB腐蚀用钢相匹配的焊接材料显得尤为重要，优化焊接原态下焊材的耐CO₂-H₂S-SRB腐蚀性的同时，确保焊材具有与母材相匹配的强度与韧性、优化其管道全位置焊接性，具有十分深远的社会与实践价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度耐硫酸还原菌管线用气保焊丝。采用本发明焊丝，辅以99.5％以上Ar气保护与耐CO₂-H₂S-SRB腐蚀无缝管线管焊接后，焊缝可保证抗拉强度≥650MPa、延伸≥22％、-20℃冲击≥120J和焊接接头具备优异耐CO₂-H₂S-SRB腐蚀性。

本发明的技术方案是：本发明耐硫酸还原菌管线用气保焊丝，其焊丝化学组成(质量百分比)包括：

C：0.03～0.08％；

Mn：0.30％～1.20％；

Si：0.15～0.50％；

P：≤0.008％；

S：≤0.003％；

P+S：≤0.010％；

Ni：0.3～1.0％；

Cr：1.0～3.0％；

Cu：0.5～2.0％；