CN102825397A

CN102825397A - 一种油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝

Info

Publication number: CN102825397A
Application number: CN2012103316469A
Authority: CN
Inventors: 曹建平; 杨建炜; 许静; 陈延清; 张飞虎; 鞠建斌; 牟淑坤; 刘宏; 齐健; 章军
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Corp
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2012-12-19

Abstract

一种油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝，属于船板钢焊接技术领域。其化学成分按重量百分比计包含：C 0.01-0.3%、Si 0.01-1%、Mn 0.5-1.5%、P≤0.01%、S≤0.01%、Ni 0.1-0.6%、Cr 0.1-0.6%、Cu 0.1-0.6%、W 0.001-0.5%、Mo0.001-0.5% 、Al 0.01-0.3%，余量为铁及不可避免的杂质。优点在于，使用该焊丝对开发的油轮货油舱下底板进行焊接后，焊缝具有优良的力学性能和耐蚀性能。该耐蚀焊丝在油轮货油舱下底板所处的酸性氯离子环境下也能提供较好的较好的耐点蚀和均匀腐蚀能力，并具有良好的焊接成形性和力学性能。

Description

一种油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝

技术领域

本发明属于船板钢焊接技术领域，特别是提供了一种油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝，该焊丝焊接的耐蚀船板下底板除具有优良的力学性能外，还能有效的防止酸性氯离子对焊缝的腐蚀。

背景技术

2010年，国际海事组织（IMO）通过了日本提出的《原油船货油舱替代涂层防腐措施性能标准》，允许原油舱内使用耐腐蚀钢材替代涂层防腐。一时间各国各大钢厂都开展了对油轮货油舱用耐蚀船板的研究，并且取得了一些显著成果。然而由于检测方法的限制，对于油轮货油舱用耐蚀船板的配套用焊丝研究起步较晚，研究也比较缓慢。

在装载原油以后，货油舱底部覆盖了一层油膜，并存在大量淤泥和积水，积水中含有大量的氯离子和H₂S，其中氯离子浓度高达10%，下底板长期存在于这种酸性氯离子环境中。当油膜产生缺陷后，在油膜缺陷处会迅速产生点蚀。经测量，点蚀形成后，蚀坑内pH值低于1.5，这就大大加快了下底板的腐蚀，往往其腐蚀速率达到4mm/年，对下底板的使用寿命有严重影响。

在这种严酷的腐蚀环境下，如果依然采用常规钢板的焊丝，对耐蚀船板进行焊接，其焊缝处的耐蚀性较差，不能满足无涂层处理条件下的耐蚀性能，从而也丧失了使用耐蚀船板的意义。而现有类似耐蚀焊丝的腐蚀环境主要为耐大气腐蚀及海水腐蚀，与油轮货油舱下底板的腐蚀环境差异较大，也不适合用于油轮货油舱下底板的焊接。因此开发一种用于油轮货油舱下底板焊接的耐蚀焊丝迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝，使用该焊丝对开发的油轮货油舱下底板进行焊接后，焊缝具有优良的力学性能和耐蚀性能。

本发明的油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝的化学成分以重量百分含量计：C 0.01-0.3%、Si 0.01-1%、Mn 0.5-1.5%、P≤0.01%、S≤0.01%、Ni 0.1-0.6%、Cr 0.1-0.6%、Cu 0.1-0.6%、W 0.001-0.5%、Mo0.001-0.5% 、Al 0.01-0.3%，其中，W+Mo≤0.6%；余量为铁及不可避免的杂质。

本发明在上述组分基础上还可以包含：Sb 0.01-0.3%、Sn 0.01-0.3%和Co 0.01-0.3%中的一种或两种。

本发明在上述组分基础上还可以还包含：Nb 0.001-0.2%、Ti 0.001-0.2%和V 0.001-0.2%中的一种或两种。

附图说明

图1耐蚀船板焊接试板取样示意图。

图2下底板检测装置。

图3焊缝熔合线部位放大100倍金相照片。

具体实施方式

为了实现在油轮货油舱下底板腐蚀环境下，焊缝在不降低力学性能的基础上具有优良的耐蚀性能，本发明提供了一种耐蚀焊丝。下面将详细描述该油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝。

该焊丝采用铁水预脱硫→转炉冶炼→LF炉精炼→RH炉精炼→连铸160mm方坯全保护浇铸。炼钢过程中严格控制S、P的含量，使其小于等于0.01%，并将[O]、[N]、[H]控制在较低水平。将钢坯经过热轧后，去除表面氧化皮，进行拔丝、镀铜处理，生产出Φ1.5mm的焊丝。

为了详细说明本发明耐蚀焊丝的性能，按照上述油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝的的成分，总共加工了3种本发明实施例的耐蚀焊丝（见表1中3#-5#），此外还加工了两种比较例焊丝（表1中1#-2#）。

表1 耐蚀焊丝的成分（wt%）

对本发明的耐蚀焊丝进行焊接接头实验，焊接试板采用油轮货油舱下底板用钢，其化学成分以重量百分比计包含：C 0.10%、Si 0.25%、Mn 0.95%，另外还含有一定量的Cu、Ni、Cr等合金元素及P、S等杂质元素。焊接热输入为25-30kJ。焊接接头的力学性能见表2所示，从表中可以看出，本发明的耐蚀焊丝的力学性能不低于传统焊丝，完全能满足油轮货油舱下底板的要求。

表2 应用耐蚀焊丝焊接试板的性能

为了进一步验证本发明耐蚀焊丝的耐蚀性能，依据国际海事组织（IMO）提出的耐蚀船板下底板的耐蚀性验证方法，进行浸泡实验，对焊接接头的耐蚀性能进行了评价。试样尺寸如图1所示，为25±1mm×60±1mm×5±0.5mm，并包含15±5mm的焊缝，在试样一端打Φ2mm圆孔。试样用600#砂纸磨光，用酒精去水，丙酮去油脂。浸泡溶液采用10%wt的NaCl溶液，用HCl调节PH值到0.85左右。溶液温度保持在30±2℃，每24小时换一次，减少PH值变化造成的影响。溶液的量大于20cc/cm²。浸泡时间为168h，浸泡装置如图2所示。试板数量为每批5块进行平行实验，实验前后对试板进行称重，以此计算出样品的年平均腐蚀速率如表2所示。从表中可以看出本发明耐蚀焊丝的焊接试板的年平均腐蚀速率满足国际海事组织的要求，不大于1mm/y。

将浸泡后的样品进行加工，对截面打磨并抛光后，采用金相显微镜在100倍和1000倍下进行观察，并在100倍下拍照，熔合线位于照片中间。照片如图3-图5所示，从照片中可以看出，焊接试板的母材和熔敷金属之间无明显台阶，满足国际海事组织的要求。

依此可知，与传统焊丝相比，依据本发明实施例的耐蚀焊丝成分设计合理，力学性能与传统焊丝相当，母材与熔敷金属的腐蚀速率相当，无明显台阶，耐蚀性能良好。

Claims

1.一种油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝，其特征在于，该耐蚀焊丝的化学成分以重量百分比计包含：C 0.01-0.3%、Si 0.01-1%、Mn 0.5-1.5%、P≤0.01%、S≤0.01%、Ni 0.1-0.6%、Cr 0.1-0.6%、Cu 0.1-0.6%、W 0.001-0.5%、Mo0.001-0.5% 、Al 0.01-0.3%，余量为铁及不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝，其特征在于，所述耐蚀焊丝中W+Mo≤0.6%。

3.如权利要求1或2所述的油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝，其特征在于，所述耐蚀焊丝按质量百分比计还包含：Sb 0.01-0.3%、Sn 0.01-0.3%和Co 0.01-0.3%中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的油轮货油舱下底板用耐蚀焊丝，其特征在于，所述耐蚀焊丝按质量百分比计还包含：Nb 0.001-0.2%、Ti 0.001-0.2%和V 0.001-0.2%中的一种或两种。