專利名稱：一種低碳鉻鉬鋼埋弧焊焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，主要適用于埋弧焊，焊接在動(dòng)力工程以及石油化工等部門廣泛應(yīng)用的Cr-Mo低合金耐熱鋼。
以Cr-Mo為基的低、中合金耐熱鋼，具有很好的抗氧化性和熱強(qiáng)性，工作溫度可達(dá)600℃，廣泛應(yīng)用于制造蒸汽動(dòng)力發(fā)電設(shè)備。這類鋼還具有良好的抗硫和氫腐蝕的能力，因此在石油化工中也得到了廣泛的應(yīng)用。
對(duì)于低合金耐熱鋼(如15CrMo，14Cr1Mo)來(lái)說(shuō)，一般是在熱處理狀態(tài)下焊接，焊后大多數(shù)要進(jìn)行高溫回火處理，其最重要的性能指標(biāo)是對(duì)韌性的要求，因?yàn)轫g性的提高有利于其它性能(如回火脆性，高溫性能)的提高。
目前，手弧焊和埋弧焊是Cr-Mo低合金耐熱鋼焊接的主要方法。為了保證焊縫性能與母材匹配，要求焊縫金屬焊后高溫回火處理后也應(yīng)具有良好的低溫韌性。而我國(guó)目前手弧焊采用的R307(E5515-B2)焊條的熔敷金屬，焊后經(jīng)高溫回火處理后，低溫沖擊韌性為AKV-20℃≥60J，焊縫金屬的低溫韌性相對(duì)較低。因此，有必要研制一種具有較高低溫韌性的焊接材料。
本發(fā)明的目的，在于提供一種焊后經(jīng)高溫回火熱處理狀態(tài)下使用，焊縫的低溫韌性較高，同時(shí)具有足夠抗蠕變性能及持久強(qiáng)度的埋弧焊絲。
基于上述考慮，本發(fā)明焊絲的具體化學(xué)成分(重量％)為C0.05～0.15，Mn0.3～1.5，Si0.1～0.6，Cr0.8～2，Mo0.1～1.0，S≤0.005，P≤0.008，Sn≤0.001，As≤0.001，余為Fe。
本發(fā)明中還可以加入Ti0.007～0.10。
現(xiàn)將本發(fā)明焊絲化學(xué)成分的設(shè)計(jì)依據(jù)敘述如下在Cr-Mo低合金耐熱鋼焊縫金屬中，Cr、Mo是重要的合金元素，它們起強(qiáng)化、抗氧化、抗腐蝕以及組織穩(wěn)定性等作用，并且它們的含量基本上是固定匹配的。
焊縫金屬的含C量要略低于母材的含C量，即小于0.15％。含碳量過(guò)高或過(guò)低均不能滿足焊縫的性能要求。對(duì)于14Cr1Mo鋼，焊縫金屬碳含量的最佳范圍為0.08～0.12％。
在低合金耐熱鋼焊縫金屬中，Mn有利于針狀鐵素體的形成，對(duì)韌性有利，但它促使偏析加劇，產(chǎn)生一定的有害作用。因此，Mn的含量應(yīng)選擇合適的范圍。
焊縫金屬中的Si也具有雙重作用，Si作為一種還原元素對(duì)焊縫金屬性能起有利的作用，是保證焊縫致密性所必需的。但Si對(duì)Cr-Mo鋼焊縫金屬消除應(yīng)力處理后的韌性產(chǎn)生不良影響，并加劇回火脆性。故在Cr-Mo低合金耐熱鋼焊縫中，Si含量范圍在0.15～0.35％。
焊縫金屬中加入微量元素Ti，有利于焊縫金屬中針狀鐵素體的形成，提高焊縫金屬的韌性。
焊縫金屬中S、P、As、Sn是有害元素，會(huì)明顯降低焊縫金屬的韌性，增大回火脆性。所以應(yīng)嚴(yán)格限制其含量。
本發(fā)明焊絲與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的焊縫具有良好的綜合性能，特別是焊后經(jīng)高溫回火處理后具有很高的韌性，適合于焊后熱處理?xiàng)l件下使用的Cr-Mo低合金耐熱鋼的焊接。
2、本發(fā)明焊絲的綜合性能為σs≥570MPa，δ5≥24％，AKV-20℃≥170J。
下面通過(guò)實(shí)施例詳述本發(fā)明。
表1 熔敷金屬的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)
表2 熔敷金屬機(jī)械性能(焊后690℃×5h回火處理)
權(quán)利要求
1.一種低碳鉻鉬鋼埋弧焊焊絲，其特征在于它的化學(xué)成分重量百分比為C0.05～0.15，Mn0.3～1.5，Si0.1～0.6，Cr0.8～2，Mo0.1～1.0，S≤0.005，P≤0.008，Sn≤0.001，As≤0.001，余為Fe。
2.按照權(quán)利要求1所述的低碳鉻鉬鋼埋弧焊焊絲，其特征在于加入Ti0.007～0.10。
全文摘要
一種低碳Cr－Mo鋼埋弧焊焊絲,其化學(xué)成分重量百分比為:C0.05～0.15,Mn 0.3～1.5,Si 0.1～0.6,Cr 0.8～2,Mo 0.1～1.0%,Ti≤0.12,S≤0.005,P≤0.008,Sn≤0.001,As≤0.001,余為Fe。本發(fā)明焊絲焊后經(jīng)690℃回火5小時(shí)后,具有優(yōu)異的低溫韌性。適合于在電站鍋爐、石油化工、核動(dòng)力等部門廣泛應(yīng)用的15CrMo,14Cr1Mo低合金耐熱鋼的焊接。
文檔編號(hào)B23K35/22GK1337292SQ0011078
公開(kāi)日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2000年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月16日
發(fā)明者錢百年, 陳曉, 吳昌忠, 李晶麗 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所