CN100588492C - 连续管用高强度气体保护焊焊丝 - Google Patents

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Abstract

一种连续管用高强度气体保护焊焊丝，由下述Wt%的成份组成：C 0.04-0.08；Si 0.01-0.2；Mn 0.7-1.3；P＜0.0095；S＜0.008；Mo 0.1-0.3；Ni 0.5-1.3；余量为Fe。本发明在保证焊缝金属具有一定强度的同时，具有高韧性及良好的工艺性能。主要用于连续油管的生产以及作业现场的板板、管管对接。经过板板对接、管管对接试验，证明焊缝性能稳定，不易产生气孔等焊接缺陷。

Description

连续管用高强度气体保护焊焊丝
技术领域
本发明涉及一种连续管用高强度气体保护焊焊丝。
背景技术
连续管也称为连续油管、柔性管、盘绕管，是一种具有较高强度、塑性和耐蚀性的ERW焊接钢管，主要用于石油天然气行业的修井、测井、钻井等。连续油管材质主要采用低碳微合金钢，强度从400Mpa-800Mpa。连续油管自70年代生产并使用以来，由于其作业效率高、成本低、占地面积小等优点在世界上得到了迅速发展。连续油管采用ERW焊接，为了保证具有足够的长度，在钢管生产前先将钢带对接起来，这种对接方法一般采用气体保护焊。同时在制管过程中，管体可能产生缺陷需要切除，切除后需要将管子重新对接起来以保证长度。另外，在连续油管使用过程中，有时也需要进行对接。以上不论是板板对接还是管管对接，在对接焊中都需要焊丝。连续油管由于其特殊的工作环境要求焊缝具有以下性能：一是在强度方面与母材等强匹配；二是要保证有较好的塑性；三是硬度较低，有较好的耐蚀性。可见连续油管专用焊丝是连续油管生产过程中急需重点解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计一种连续管用高强度气体保护焊焊丝，适用于屈服强度在500-560MPa，抗拉强度在550-630MPa级别连续油管的生产以及作业现场的板板、管管对接，在保证焊缝金属强度的同时，具有高韧性及良好的工艺性能。
本发明通过降低C含量来增加焊缝中铁素体的含量、减少晶界间的碳化物析出，使晶界变得干净，提高焊缝区的韧性和塑性；添加Mn等微量元素以提高焊丝的强度；添加Si元素的主要作用是增加焊缝金属流动性；添加Ni元素主要是为了提高焊缝的抗腐蚀性能；添加Mo元素的主要作用是细化晶粒，提高焊缝的塑性。
本发明由下述wt％的成份组成：C  0.04-0.08；Si 0.01-0.2；Mn0.7-1.3；P＜0.0095；S＜0.008；Mo 0.1-0.3；Ni 0.5-1.3；余量为Fe。
本发明具有的优点和有益效果：
1、与连续油管卷板匹配得到的焊缝性能为：①焊缝的抗拉强度Rm≥621Mpa(详见附件一：连续油管专用焊丝试验总结报告)。②焊缝区的组织以针状铁素体组织为主。
2、熔敷金属试验的力学性能：用纯氩或者混合气体做保护气体，焊丝熔敷金属的抗拉强度Rm：550-630MPa；屈服强度Rel：500-560MPa；-29℃夏比韧性冲击值大于160J。
3、具有良好的工艺性能。焊接过程中工艺性能稳定，焊道规整不易出现咬边、气孔等焊接缺陷。在壁厚小于·6mm时，焊速8-20cm/min时，用纯氩或者混合气体保护时焊缝质量稳定。
4、该焊丝适用于屈服强度在500-560MPa，抗拉强度在550-630MPa级别的高强度连续油管板板对接及管管对接，保证了焊缝金属具有一定强度的同时，具有高韧性。
具体实施方式：
本发明实施例一。
1、冶炼工艺：本发明按所设计的焊丝化学成分，采用脱硫铁水，控制入炉铁水硫含量，选用S、P含量低的原材料，采用转炉炼钢及顶底复合吹炼工艺，将冶炼终点的C、S、P控制在较低的水平，经脱氧合金化后，采用LF炉等炉外精炼工艺，添加Mn、Si、Mo、Ni等微量元素，冶炼出成分符合要求的钢水，钢水经品种铸机全保护浇铸成连铸坯，连铸坯经高速无扭轧机轧制成Φ4mm的盘条。盘条经剥壳-酸洗-拔丝-镀铜制成Φ1.2mm、Φ1.0mm或者其它规格的成品焊丝。
2、经化验分析其焊丝成份为(余量为Fe)：
  成分   C   Si   Mn   Mo   Ni   S   P
  含量(Wt％)   0.042   0.013   0.88   0.16   0.7   0.0065   0.009
3、焊丝熔敷金属试验力学性能(详见附件二：连续油管专用焊丝熔敷金属试验报告)：
  屈服强度(MPa)   抗拉强度(MPa)   延伸率(A％)   熔敷金属夏比冲击平均值(J)-29℃
  520   563   32.2   255
本发明实施例二。
1、冶炼工艺与实施例1相同。
2、经化验分析其焊丝成份为(余量为Fe)：
  成分   C   Si   Mn   Mo   Ni   S   P
  含量(Wt％)   0.05   0.04   0.79   0.12   0.80   0.004   0.007
3、焊丝熔敷金属试验力学性能：
  屈服强度(MPa)   抗拉强度(MPa)   延伸率(A％)   熔敷金属夏比冲击平均值(J)-29℃
  550   605   30   235
本发明实施例三。
1、冶炼工艺与实施例1相同。
2、经化验分析其焊丝成份为(余量为Fe)：
  成分   C   Si   Mn   Mo   Ni   S   P
  含量(Wt％) 0.059 0.06 0.91 0.2 0.78 0.0068 0.008
3、焊丝熔敷金属试验力学性能：
  屈服强度(MPa)   抗拉强度(MPa)   延伸率(A％)   熔敷金属夏比冲击平均值(J)-29℃
  560   620   29   215

Claims (1)

1、一种连续管用高强度气体保护焊焊丝，其特征是所述焊丝由下述Wt％的成份组成：C0.04-0.08；Si0.01-0.2；Mn0.7-1.3；P＜0.0095；S＜0.008；Mo0.1-0.3；Ni0.5-1.3；余量为Fe。
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