CN105026590B - 用于Fe‑36Ni合金的焊丝 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旨在用于将Fe‑36Ni合金制成的部件的多个部分焊接在一起的焊丝。该焊丝由合金制成，该合金包括：38.6wt％≤Ni+Co≤45.0wt％，痕量≤Co≤0.50wt％，其中，当38.6wt％≤Ni+Co≤40.33wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤0.8667×(Ni+Co)‑31.20wt％，当40.33wt％≤Ni+Co≤41.4wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％，当41.4wt％≤Ni+Co≤45.0wt％时，0.4167×(Ni+Co)‑15.0wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％；痕量≤Nb≤0.50wt％；0.01wt％≤Mn≤0.30wt％；0.01wt％≤Si≤0.25wt％；痕量≤C≤0.05wt％；痕量≤Cr≤0.50wt％；余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。

Description

用于Fe-36Ni合金的焊丝
技术领域
本发明涉及用于对部件的多个部分进行焊接的焊丝，所述部分具有以下组成：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
该组成对应于Fe-36Ni合金的标准限定。
背景技术
Fe-36Ni合金，诸如M93为具有低的热膨胀系数的合金，这就使得该合金尤其在输送低温液体中非常具有优势。
在这种应用中，通过焊接来组装Fe-36Ni元件。
当在加压容器(例如，用于输送低温液体的管或用于接收低温液体的罐)中使用Fe-36Ni合金元件的组件时，理想的是，这些组件满足名称为ASME(美国机械工程师学会)的锅炉和压力容器规范的焊缝和钎焊标准的评定第IX节中设定的标准。
具体地，该标准要求焊接接缝(solder joint)的机械性质，尤其是破裂强度(Rm)大于或等于制成由该焊接接缝组装的元件的基础金属的破裂强度，从而能够基于基础金属的性质，而不是基于焊接接缝的性质来定制该组件。
本领域技术人员将该性质描述为机械性质的“过度匹配(overmatching)”。如果在垂直于焊接接缝的测试片上进行的牵引测试中，在基础金属上出现破裂，而焊接接缝上并没有出现破裂，则认为是令人满意的。
在该情况下，基础金属为Fe-36Ni合金。因此，如果焊接接缝的机械性质优于或等于Fe-36Ni合金的机械性质，则将满足过度匹配机械性质的条件。
通常，焊缝的晶粒在尺寸上大于基础金属的晶粒，这尤其归因于获得焊缝和基础金属的相应过程。因此，同质焊缝，即，利用具有与基础金属的化学组成相同的焊丝形成的焊缝通常并不满足过度匹配的条件。
与同质焊缝相比，为了改善焊缝的机械性质，已经考虑了通过加入合金化元素(诸如铌)来使构成焊丝的合金硬化，这些合金化元素导致合金的固溶体硬化。
例如，包括36％镍、1.6％铌和0.4％锰的铁基焊丝是已知的。在这些焊丝中，加入铌以用于其固溶体硬化效应，并且加入锰以捕获硫并且改善抗凝固性和再加热裂纹性。
然而，本发明的发明人已经发现，当将Fe-36Ni合金部件焊接在一起时，这种焊丝并不是完全令人满意的。
事实上，发明人发现，铌的加入确实在室温下改善了Fe-36Ni合金制成的元件之间焊缝的机械性质(尤其是它们的耐牵引性)的同时，但劣化了焊缝的其它性质。具体地，由此所得到的焊缝是易碎的。从而，发明人进行的实验表明：在-196℃下，通过冲击试验(KCV)测量，该焊缝延展性比基础金属的延展性小80wt％。
此外，发明人还发现当变形时，与基础金属相比，这些焊接接缝对马氏体转化更敏感。铁-镍合金中的马氏体晶岛的存在大大地加速了点蚀速度。因此，其增加了低温温度下的膨胀系数。因此，与基础金属相比，低温温度下变形的 焊接接缝将产生劣化的性质。这种情况(在发生事故时是可想到的)在加压容器领域中，特别是用于传输或储存的液化天然气的那些加压容器尤其是不能接受的。
本发明的一个目的是提供一种焊丝，该焊丝适用于生产Fe-36Ni合金的焊接组件，其满足焊缝的机械性质与Fe-36Ni合金过度匹配的条件，并且在涉及加压容器的应用中的额外地提供了较高的安全性。
发明内容
为此，本发明涉及一种如上所述的焊丝，所述焊丝由合金制成，所述合金包括：
38.6wt％≤Ni+Co≤45.0wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
当38.6wt％≤Ni+Co≤40.33wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤0.8667×(Ni+Co)-31.20wt％，
当40.33wt％≤Ni+Co≤41.4wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％，
当41.4wt％≤Ni+Co≤45.0wt％时，0.4167×(Ni+Co)-15.0wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％；
痕量≤Nb≤0.50wt％；
0.01wt％≤Mn≤0.30wt％；
0.01wt％≤Si≤0.25wt％；
痕量≤C≤0.05wt％；
痕量≤Cr≤0.50wt％；
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
根据具体实施方式，单独或采用技术上所有可能的组合方式，根据本发明的焊丝具有权利要求2至7中的一个或多个特征。
本发明进一步涉及根据权利要求8所述的生产如上所述的焊丝的方法。
根据具体实施方式，单独或采用技术上所有可能的组合方式，根据本发明 用于生产焊丝的方法具有权利要求9至12中的一个或多个特征。
本发明进一步涉及根据权利要求13和14所述的焊接方法。
本发明进一步涉及根据权利要求15和16所述的生产管段的方法。
本发明进一步涉及根据权利要求17和18所述的生产管的方法。
本发明进一步涉及根据权利要求19所述的生产罐的部分的方法。
本发明进一步涉及根据权利要求20所述的焊接组件的方法。
本发明进一步涉及根据权利要求21所述的罐的部分。
本发明进一步涉及根据权利要求22所述的管段。
本发明进一步涉及根据权利要求23所述的管。
附图说明
参照仅以示例方式给出的所述附图，通过阅读下列描述，将更好地理解本发明，其中：
图1为表示根据本发明焊丝的钛+铌含量作为其镍+钴含量的函数的曲线；
图2为根据本发明的焊接组件的示意性横截面图；
图3为实施生产管段的方法中所使用的片材的示意性顶视图；
图4为根据本发明生产管段的方法所得到的管段的示意性透视图；
图5为根据本发明生产管段的方法所得到的管的示意性透视图。
具体实施方式
根据本发明的焊丝旨在焊接由基础金属制成的部件的多个部分中用作填充焊丝，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％
痕量≤C≤0.10wt％
痕量≤Mn≤0.60wt％
痕量≤P≤0.025wt％
痕量≤S≤0.025wt％
痕量≤Si≤0.35wt％
痕量≤Cr≤0.50wt％
痕量≤Mo≤0.50wt％
痕量≤Co≤0.50wt％
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
这种合金为Fe-36Ni合金。其对应于在表1中的标准ASTMA 333/A333M-99中列出的合金11。
优选地，上述焊丝被用于将由基础金属制成的部件的多个部分焊接在一起，所述基础金属以wt％计，包括：
该合金的商业名称为M93。
该焊丝的使用并不需要本领域技术人员对用于焊接的常规条件进行改变。
应当注意的是，在整个说明书中，焊接在一起的“部件的多个部分”通常是指焊接的部分属于两个初始独立的部件的情况，以及焊接的部分为自身折叠的单个部件的两个部分的情况，例如，该两个部分是片材的经焊接以形成管的两个纵向边缘。
在下面的说明书中，“低温液体(cryogenic liquid)”是指在低温下，特别是-150℃以下，保持液体状态的液化气。这种低温液体为例如液化的甲烷或天然气，液态丙烷或丁烷。在下面的说明书中，这种低温液体的沸点被称为低温温度。
上文所述的基础金属，无论是通用形式或优选形式，均具有下列性质。
在低温温度下，特别是-196℃(氮气的沸点)下，基础金属的回弹性大于100J/cm2，尤其大于120J/cm2。
该基础金属在-180℃和0℃之间具有低平均热膨胀系数，尤其约为1×10-6/℃。
当在低温温度下，特别是-196℃(氮气的沸点)，该金属通过中断的平牵引经受25wt％塑性变形时，其马氏体含量保持在5％以下。
根据本发明的焊丝由合金制成，所述合金包括：
38.6wt％≤Ni+Co≤45.0wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
当38.6wt％≤Ni+Co≤40.33wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤0.8667×(Ni+Co)-31.20wt％，
当40.33wt％≤Ni+Co≤41.4wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％，
当41.4wt％≤Ni+Co≤45.0wt％时，0.4167×(Ni+Co)-15.0wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％；
痕量≤Nb≤0.50wt％；
0.01wt％≤Mn≤0.30wt％；
0.01wt％≤Si≤0.25wt％；
痕量≤C≤0.05wt％；
痕量≤Cr≤0.50wt％；
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
当根据本发明的焊丝被用作填充焊丝来将由如上所述限定的基础金属制成的部件的多个部分焊接在一起时，无论处于其特定形式或其通用形式，所得到的焊缝均具有下列性质。
在低温温度下，特别是在氮气的沸点(-196℃)下，焊缝的回弹性大于120J/cm2。该性质的获得尤其归因于组成焊丝的合金中铌含量小于或等于0.50％这一事实。焊缝的回弹性与基础金属的回弹性相近。
在-180℃和0℃之间，焊缝的平均热膨胀系数小于7.5×10-6/℃。因此，焊缝的平均热膨胀系数约为基础金属的平均热膨胀系数。该性质的获得尤其归因于组成焊丝的合金中钛+铌含量小于或等于3.75％这一事实。
对组成焊丝的合金中钴、锰、硅和铬的含量进行限制，以使得在-180℃和0℃之间，平均热膨胀系数并不劣化超出7.5×10-6/℃。
根据下文所述的稳定性测试，在低温温度(特别是-196℃)下，焊缝具有的对马氏体转化的稳定性优于或等于基础金属所具有的对马氏体转化的稳定性，即，在低温温度(特别是-196℃)下，当焊接接缝通过中断的平牵引来经受25％变形时，其马氏体含量保持为小于或等于5％。焊缝对马氏体转化的该良好稳定性的获得尤其归因于焊丝的钛+铌含量小于或等于0.8667×(Ni+Co)-31.20％，其中Co≤0.50wt％这一事实。在该情况下，发明人惊奇地发现，当焊丝的镍+钴含量增加并且保持钛+铌含量恒定以及Co≤0.50％时，焊缝对马氏体转化的稳定性增加。
焊丝的锰和碳的含量也有助于改善焊缝对马氏体转化的稳定性。
对焊丝的碳含量进行限制以限制Ti/Nb碳氮化物的沉淀，这种沉淀在低温温度下使回弹性劣化。
在室温(25℃)下，焊缝的机械性质(尤其是破裂强度(Rm))优于基础金属的机械性质。因此在室温下，该焊缝满足机械性质过度匹配的条件。该性质的获得归因于焊丝的钛+铌含量大于或等于2.25％，其中Nb≤0.50wt％这一事实。将钛和铌用于使固溶体硬化的性质。
在低温温度下，焊缝的机械性质(尤其是破裂强度(Rm))优于基础金属的机械性质。因此在低温温度下，焊缝满足机械性质过度匹配的条件。该性质的获得归因于焊丝的钛+铌含量大于或等于0.4167×(Ni+Co)-15.0wt％，其中Co≤0.50wt％这一事实。
具体地，发明人发现，对于给定的钛+铌含量，使焊丝的镍+钴含量增加超出对应于上式中的上限，求倒数形式以将镍+钴含量表示为钛+铌含量的函数，即超出其中Co≤0.50wt％，则劣化了低温温度下合金的机械性质。随后，焊缝在低温温度下的机械性质比基础金属的机械性质差，并且不再满足在低温温度下过度匹配的条件。
应当注意的是，根据本发明的焊丝中合金化元素的含量需要考虑在焊接期间由于与熔融的基础金属的混合而导致对焊丝的不可避免的稀释。根据所使用 的焊接技术，平均稀释率通常包括在15％至50％之间。
如在上述焊丝的通用组成中所限定，组成根据本发明焊丝的合金的钛+铌含量的三个范围作为镍+钴含量的函数由前述条件的组合得到。
图1中用曲线示出了这些范围，其中，图1为表示组成焊丝的合金中钛+铌含量作为镍+钴含量的函数的曲线。在该附图中：
标记为C1的曲线表示式Ti+Nb＝0.8667×(Ni+Co)-31.20％；
标记为C2的曲线表示式Ti+Nb＝0.4167×(Ni+Co)-15.0％；
标记为C3的曲线表示式Ti+Nb＝3.75％；以及
标记为C1的曲线表示式Ti+Nb＝2.25％。
更具体地：
曲线C1界定了最小的镍+钴含量(其中Co≤0.50％)的范围，其中，由上述焊丝所得到的焊缝在低温温度下对马氏体转化的稳定性优于或等于基础金属对马氏体转化的稳定性。
曲线C2界定了最大的镍+钴含量(其中Co≤0.50％)的范围，其中，在低温温度下得到焊缝的机械性质的过度匹配。
曲线C3界定了最大的钛+铌含量(其中Nb≤0.50％)的范围，在该情况下，在-180℃和0℃之间，焊缝的热膨胀系数小于7.5×10-6/℃。
曲线C4界定了最小钛+铌含量(其中Nb≤0.50％)的范围，其中，在室温下，得到焊缝的机械性质的过度匹配。
因此，将要注意的是，在组成焊丝的合金中：
大于或等于0.01％的硅含量确保了合金的脱氧；
小于或等于0.05％的铬含量改善了合金的耐大气腐蚀性；
小于或等于0.05％的钴含量改善了焊缝的回弹性。
优选地，焊丝的铌含量小于或等于0.01wt％，从而避免或限制使焊缝弱化的铌碳化物的形成。
优选地，焊丝的钴含量小于或等于0.01wt％，从而使得焊缝在低温温度下对马氏体转化更不敏感。
优选地，焊丝的碳含量小于或等于0.015wt％，从而避免或限制使焊缝弱化的Ti/Nb碳化物的体积分数。
优选地，焊丝的铬含量小于或等于0.10wt％，从而进一步降低焊缝的热膨胀系数，并且使得焊缝对马氏体转化更不敏感。
甚至更优选地，焊丝由以下合金组成，所述合金包括：
40.0wt％≤Ni+Co≤42.0wt％，
2.60wt％≤Ti+Nb≤3.40wt％，
痕量≤Nb≤0.01wt％，
痕量≤Co≤0.10wt％，
0.01wt％≤Mn≤0.10wt％，
0.01wt％≤Si≤0.10wt％，
痕量≤C≤0.015wt％，
痕量≤Cr≤0.10wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
该优选的组成通过图1中的矩形来表示。
具有该组成的焊丝是尤其有利的。事实上，这种焊丝使得在由基础金属所制成部件的多个部分之间形成的焊接接缝的各种性质之间的非常良好的平衡，即，在-196℃下的回弹性(KCV)大于或等于130J/cm2，在-180℃和0℃之间平均热膨胀系数小于5×10-6/℃，在-196℃下对马氏体转化的非常低的敏感性，以及在-163℃和25℃下焊缝的机械性质与基础金属过度匹配。
由于钛+铌含量在3.40％以下，所以其进一步具有改善的可焊接性。
甚至更优选地，焊丝具有下列组成：
41.0wt％≤Ni+Co≤42.0wt％，
2.60wt％≤Ti+Nb≤3.40wt％，
痕量≤Nb≤0.01wt％，
痕量≤Co≤0.10wt％，
0.01wt％≤Mn≤0.10wt％，
0.01wt％≤Si≤0.10wt％，
痕量≤C≤0.015wt％，
痕量≤Cr≤0.10wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
该焊丝是尤其有利的。事实上，除了上述优点之外，通过将基础金属制成的部件的多个部分焊接在一起所得到的焊接接缝对马氏体转化具有更好的稳定性。事实上，根据下述的稳定性测试，当焊接接缝在低温温度下，尤其是在-196℃，通过中断的平牵引来经受25％变形时，焊接接缝的马氏体含量保持为小于或等于3％。因此，利用该焊丝作为填充焊丝在由基础金属制成的两个部件之间得到的焊接接缝具有更好的耐点蚀性。此外，马氏体含量的降低使得焊接接缝中的热膨胀系数均匀化，并且允许由于马氏体存在所导致的局部热膨胀系数差降低。
本发明进一步涉及用于生产如上所述的焊丝的方法。
该方法包括生产组成上述焊丝的合金的步骤。前述合金通过常规方式，例如在电弧炉或真空感应炉中来生产。
在生产组成上述焊丝的合金期间，具体地，应设法尽可能地减少诸如硫、磷的元素的含量，以避免合金对凝固的敏感性以及再加热裂纹性，从而促进焊丝的热转化和可焊接性。这些残余元素被包含在生产所带来的杂质中。
一旦已经生产了该合金，则由该合金来生产半成品。为此，该合金尤其通过连续浇铸的方式，要么浇铸成锭，要么直接浇铸成坯的形式。因此，有利地，在该步骤结束时所获得的半成品为锭或坯。
可选地，这些半成品真空再熔化或在导电熔渣下再熔化。该步骤具有的效果是降低不希望的残余元素的含量，从而提高合金的纯度。
随后，在1050℃和1250℃之间，对半成品进行热转化以形成丝。
具体地，在该热转化步骤中，对半成品，即，尤其是锭或坯进行热转化以减少它们的横截面，使它们具有例如边长为约100mm至200mm的正方形横截面。从而，获得具有减小的横截面的半成品。具体地，该半成品的长度介于10m 和20m之间。
有利地，通过进行一个或多个连续热滚压循环来使该半成品的横截面减小。
具有减少的横截面的半成品随后再次进行热转化以得到丝。具体地，丝可为机器丝(machine wire)。它具有，例如，介于5mm和21mm之间，特别是，约等于5.5mm的直径。
有利地，在该步骤中，在线材轧机上通过热滚压来生产该丝。
随后，对该丝进行除锈(descale)，并将其缠绕成卷。
随后，利用已知的拉丝系统对其进行拉延以得到焊丝。该焊丝的直径小于原始丝的直径。具体地，该焊丝的直径介于0.5mm和1.5mm之间。有利地，该焊丝的直径介于0.8mm和1.2mm之间。
本发明进一步涉及上述限定的焊丝在将由上述限定的基础金属制成的部件的至少两个部分焊接在一起的应用。
本发明进一步涉及将如上所限定的基础金属制成的部件12的至少两个部分焊接在一起以生产焊接组件10的焊接方法(图2)。
最初，提供如上所述的焊丝。还提供了将要通过上述焊接方法焊接在一起的由基础金属制成的部件12的部分。
随后，利用上述焊丝作为填充焊丝将部件12的多个部分焊接在一起。
在该步骤中，产生例如搭焊缝或对接焊缝。焊缝类型的选择尤其取决于待被焊接的部件12的各部分的性质和形状，以及焊接组件10的所需形状。
焊接步骤可以包括一个或多个焊接通道。经典地，该焊接步骤包括被称为根部焊道的第一焊接通道，接下来是被称为填充焊道的一个或多个额外的焊接通道。
如上所述，利用根据本发明的焊丝作为填充焊丝来实施每个焊接通道。因此，焊丝的稀释被限制为被由于焊接导致熔化的基础金属稀释。
焊缝可手动或自动生成。
有利地，该焊缝通过低功率焊接方法来产生，从而使待被焊接的部件12的多个部分的热影响区域尽可能地小。事实上，热影响区域中金属晶粒的变粗 导致该区域的机械弱化，因此，尽可能多地减小金属晶粒的尺寸是重要的。
该焊缝利用根据本发明的焊丝作为填充焊丝，例如通过等离子体焊接或TIG(钨惰性气体)焊接或MIG(金属惰性气体)焊接来产生。
优选地，根部焊道是利用等离子焊接来进行，而填充焊道通过MIG焊接或TIG焊接来进行，有利地通过TIG焊接来进行。事实上，与等离子体焊接相比，MIG焊接方法和TIG焊接方法是低功率焊接方法。
在该方法结束时，得到包括部件12的部分的焊接组件10，其中，部件12的部分通过如上所述焊丝获得的焊线(weld bead)13相连。图2中示出了这种焊接组件10。
更具体地，该焊接方法可用于生产由如上所限定的基础金属制成的管段。
因此，本发明进一步涉及一种生产这种管段的方法。
该方法包括提供由基础金属制成的片材1。图3中示出了这种片材。其沿纵向方向L延伸，并且具有基本平行于该纵向方向L的纵向边缘3。该片材例如具有介于2mm和18mm之间的厚度。
该方法额外地包括折叠片材1的步骤，从而使两个纵向边缘3彼此相对放置，以及随后利用如上所述的焊接方法将彼此面对放置的两个纵向边缘3焊接在一起的步骤。
在该情况下，在描述所述焊接方法时，部件12的多个部分包括片材1的纵向边缘3。
在该步骤中产生的焊缝为纵向焊缝。
优选地，该焊缝是对接焊缝。
在该方法结束时，得到如图4所示的管段5，其中，片材1折叠成管，并且片材1的纵向边缘3通过如上所述的焊丝所得到的焊线6相连。
在一个变型中，至少片材1的纵向边缘3由基础金属制成。片材1的其它部分可以由任何材料制成。
根据本发明的焊接方法也可以用于由如上所限定的基础金属制成的管段来生产管7。
因此，本发明进一步涉及一种用于生产这种管的方法。图5中示出了这种管7。
在该过程中，提供至少两个管段5。这些管段例如为利用上述生产方法所得到的管段5。
每个管段5基本上为具有轴线M的圆柱形，并且具有沿该轴线M的方向相隔开的两个纵向端部10。
随后，将两个管段5放置为使得它们的纵向端部10布置为沿管段5的轴线M彼此面对，随后，利用上述焊接方法将两个管段5的纵向端部10焊接在一起。
在这种情况下，在该焊接方法中限定的部件12的部分包括管段5的纵向端部10。
有利地，在该步骤中，在管段5的纵向端部10之间进行对接焊缝。
当在工作间内进行焊接步骤时，优选地进行圆形焊缝。典型地，圆形焊缝为相对于焊接工具，尤其是相对于焊接炬，旋转待焊接的管段5得到的焊缝。
当在工作间外进行焊接步骤时，例如，在管7的安装位置处，优选轨道焊缝。轨道焊缝为相对于待焊接的管段5，旋转焊接工具，尤其是焊接炬得到的焊缝。
该焊接步骤进行的次数等于待焊接以形成管7的管段5的数目减去1。
在一个变型中，该方法可利用纵向端部由基础金属制成的任何类型的管段进行，而与该管段的生产方法无关。
可选地，熔融线被额外地在焊缝的背面产生，即在管7内。该额外的步骤通常允许改善焊缝的几何形状。
在该焊接步骤或这些焊接步骤结束时，得到管7。该管7包括通过由如上所述的焊丝所得到的焊线11所组装的至少两个连续管段5。
该管7例如为输送低温液体的管道(尤其是海底管道)的内部管。
输送的天然气的实例包括甲烷、液化天然气、丁烷和液态丙烷。
根据本发明的焊接方法也可用于生产由基础金属制成的罐的部分7。
因此，本发明进一步涉及一种用于通过将由基础金属制成的部件焊接在一起来生产由如上所限定的基础金属制成的至少一个罐的部分的方法。
罐的部分为例如形成罐的内部衬里的膜，或这种膜的一部分。
所使用的部件例如通过将它们形成片材来预生产。该部件也可为由合适的长片切割的片材。所使用的片材具有例如介于0.2mm和10mm之间，有利地介于0.5mm和1.5mm之间的厚度。
该部件利用如上所述的焊接方法而被焊接在一起。
因此，得到包括至少两个部件的罐部分，该至少两个部件通过如上所述的焊丝得到的焊线相连。
这种罐例如为旨在容纳低温液体(例如，液化天然气)的罐。
实施例
根据本发明的焊丝利用上述生产焊丝的方法来生产。
表1总结了所进行的实验。
在该表中，用星号标示出了不符合本发明的焊丝。因此，在实施例1至实施例4以及实施例12至实施例14中，焊丝的化学组成并不符合本发明。在实施例5至实施例11中，焊丝的化学组成为根据本发明所限定的化学组成。
表1
图1中示出了根据实施例1至实施例13的焊丝的镍+钴组成以及钛+铌组成。将注意到的是，根据实施例1至实施例4以及实施例12和实施例13的焊丝在曲线C1至曲线C4所界定的区域外，而根据实施例5至实施例11的焊丝则在该区域内。
根据实施例1至实施例14的各个焊丝随后被用于生产在由基础金属制成的两个部件之间的焊缝，该基础金属具有如下表2中所限定的化学组成，其中的含量以wt％来表示。
Ni Mn Si Co C Cr S P Mo Fe
36,0 0,34 0,20 0,03 0,0290 0,04 0,0005 0,0022 0,02 余量
表2
所使用的焊接条件为通常利用如上所述的类型的焊接方法产生焊缝的条件。
测量根据实施例1至实施例14中各个焊丝所得到的焊缝的各项性质。这些测量结果总结在下表3中。
表3
在表中：
前两列表明：根据标准ASTM E8，在25℃和-163℃的温度下，在平牵引力下的破裂测试中分别出现破裂的焊接组件的区域。
标题为“马氏体含量”的第三列示出了焊缝中马氏体的体积分数，其根据在液氮浴中，在-196℃下通过中断平面牵引作用而得到的焊缝变形25％来测量。在该列示出的结果表明，焊缝对马氏体转化具有稳定性。
更具体地，在该实验中，采用垂直于焊接接缝的测试片，随后，在该测试片的测量段中形成两个微观硬度印记。在中断牵引测试之前，测量这两个印记之间的距离以得到测试片的长度L0，以及在中断牵引测试之后，测量这两个印记之间的距离以得到测试片的长度L1。对通过牵引器在-196℃下产生的塑性变形进行校正，使得通过式给出的分散的延伸率介于22.5％和27.5％之间。随后，通过X-射线衍射来确定标准量通过比例来测量在-196℃下变形的测试片的测量段中生成的马氏体的体积分数(记为)，其中，I(111)为奥氏体峰(111)的积分强度，以及I(110)为马氏体峰(110)的积分强度。
应当注意的是，通过如上所述的在-196℃下牵引产生25％塑性变形之后，表3中所限定的所使用的基础金属的马氏体含量()保持在5％以下。
第四列示出了在-180℃和0℃之间焊缝的平均热膨胀系数(以10-6/℃表示)。
该系数通过测量在0℃下长度为50mm的测试片，在-180℃和0℃之间的长度变化(以微米来表示)来确定。平均热膨胀系数通过应用下式来得到： 其中，L0-L1表示在0℃和-180℃之间微米表示的长度变化，T0等于0℃，T1等于-180℃。
第五列示出了根据标准NF EN 10045-1测量的焊缝的冲击强度(Kcv)。该冲击强度用J/cm2来表示。其表明了焊缝的回弹性。
表3示出了利用根据实施例5至实施例11的焊丝得到的焊缝通过含有上述焊丝的组成而具有所有上述理想的特征。
事实上，在上述每个实施例中，在室温(25℃)和低温温度(-163℃)下，在基础金属中均出现破裂，但是该破裂并未出现在熔融区域。这些结果表明，在室温和低温温度下，熔融区域，即焊缝的机械性质，均优于基础金属的机械性质(机械性质的过度匹配)。因此，可仅考虑基础金属的性质来对焊接组件进行定制。
与此相反，在实施例1和实施例13中，在室温下，在熔融区域中出现破裂，实施例1和实施例13不符合本发明，其中，焊丝中钛+铌含量等于1.5％，从而低于2.25％。因此，在该情况下，在室温下不存在机械性质的过度匹配。
在不符合本发明的实施例4中，其中，焊丝的镍+钴含量在根据本发明的范围内，但钛+铌含量小于通过应用式0.4167×(Ni+Co)-15.0％所得到的最小值，3.01％。在其它方面，对于根据实施例4的焊缝的钛+铌含量，镍+钴含量大于曲线C2所限定的最大值。可以看出，在低温温度下，焊接组件中破裂出现在熔融区域。因此，在该情况下，在低温温度下不存在机械性质的过度匹配。
在不符合本发明的实施例13中，其中，钛+铌含量低于通过比例0.4167×(Ni+Co)-15.0％所限定的最小值，2.31％。在其它方面，对于根据实施例13的焊缝的钛+铌含量，镍+钴含量大于曲线C2所限定的最大值。可以看出，在低温温度下，焊接组件中的破裂出现在熔融区域。因此，在低温温度下不存在机械性质的过度匹配。
对于符合本发明的实施例5至实施例11，在-196℃下的25％牵引变形之后，马氏体含量()小于5％。因此，根据实施例5至实施例11的焊丝对马氏体转化的稳定性至少等于所使用的基础金属对马氏体转化的稳定性。
在实施例1至实施例3中，其中，焊丝的镍+钴含量小于通过曲线C1(对这些丝的各个Ti+Nb含量)所界定的根据本发明的最小值，还可以看出，在-196℃下的25％变形之后，马氏体含量远远大于5％。因此，严格来说，根据实施例1至实施例3的焊缝对马氏体转化的稳定性差于所使用的基础金属对马氏体转化的稳定性。
此外，在实施例5至实施例11中的各个实施例中，测量的焊缝的平均热膨 胀系数小于7.5×10-6/℃，即，接近于基础金属的平均热膨胀系数。
在不符合本发明的实施例12中，其中，焊丝的钛+铌含量大于3.75％。值得注意的是，利用根据实施例12的焊丝得到的焊缝的平均热膨胀系数大于7.5×10-6/℃。
可以看出，在实施例5至实施例11中，测试片在-196℃(液氮的温度)下的冲击强度大于120J/cm2。因此，利用实施例5至实施例11的焊丝所产生的焊缝具有与所需的延展性相一致的改善的延展性，这就限制了焊缝的易碎破裂的风险。
最后，根据不符合本发明的实施例14的焊丝具有大于0.50％的铌含量。可以看出，利用该丝所得到的焊缝在低温温度下具有低延展性，因为其回弹性在-196℃下等于80J/cm2。因此，由此形成的焊缝是易碎的。
利用根据本发明的焊丝焊接在一起的Fe-36Ni合金部件的组件是特别有利的。
事实上，由于上述焊缝在室温和低温温度下机械性质的过度匹配，该组件可基于基础金属的性质，而不考虑焊接接缝的性质来进行定制。
此外，归因于使用了根据本发明的焊丝，焊接接缝机械特性的改善非常显著地改善了焊缝在低温温度下的耐疲劳性。疲劳测试表明：与利用已知Fe-36Ni合金焊接接缝得到的焊接接缝相比，利用根据本发明的焊丝得到的焊接接缝的寿命增加了10倍，在高达500000次循环下破裂时最大的力增加超过30％，其中，该疲劳测试在平交替牵引中，在垂直于焊缝加工的棱形测试片上进行，其中，牵引比R＝0.1(最大力和最小力之间的比)。
此外，上述焊接接缝具有接近于基础金属的低平均热膨胀系数，当组件旨在用于容纳低温液体时，这是有利的。基础金属和焊缝之间的热膨胀系数的适配减弱了焊缝内其余限制，因此提高了它们的耐疲劳性，尤其在低温液体的装载阶段或卸载阶段温度变化时。
此外，由于焊接接缝的改善的延展性，限制了在意外的情况下，尤其是在冲击的情况下，组件在焊接接缝处易碎破裂的风险。从而，该改善的延展性允 许，尤其是用于在裂纹扩散之前，修复焊接接缝处由裂纹导致的任何泄露。因此，利用根据本发明的焊丝所得到的焊接接缝符合已知的“先漏后断(leak before break)”规范。
最后，与利用已知的Fe-36Ni合金焊丝得到的焊接接缝相比，较高的镍和钛含量以及焊接接缝对马氏体转化的稳定性能实现利用根据本发明的焊丝得到的焊接接缝的大气腐蚀速度的降低。

Claims (23)

1.一种用于将部件的多个部分焊接在一起的焊丝，所述多个部分具有下列组成：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；其特征在于，所述焊丝由合金制成，所述合金包括：
38.6wt％≤Ni+Co≤45.0wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
当38.6wt％≤Ni+Co≤40.33wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤0.8667×(Ni+Co)-31.20wt％，
当40.33wt％≤Ni+Co≤41.4wt％时，2.25wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％，
当41.4wt％≤Ni+Co≤45.0wt％时，0.4167×(Ni+Co)-15.0wt％≤Ti+Nb≤3.75wt％；
痕量≤Nb≤0.50wt％；
0.01wt％≤Mn≤0.30wt％；
0.01wt％≤Si≤0.25wt％；
痕量≤C≤0.05wt％；
痕量≤Cr≤0.50wt％；
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
2.根据权利要求1所述的焊丝，其中，所述焊丝的铌含量小于或等于0.01wt％。
3.根据权利要求1或2所述的焊丝，其中，所述焊丝的钴含量小于或等于0.10wt％。
4.根据权利要求1或2所述的焊丝，其中，所述焊丝的碳含量小于或等于0.015wt％。
5.根据权利要求1或2所述的焊丝，制成所述焊丝的合金包括：
40.0wt％≤Ni+Co≤42.0wt％，
2.60wt％≤Ti+Nb≤3.40wt％，
痕量≤Nb≤0.01wt％，
痕量≤Co≤0.10wt％，
0.01wt％≤Mn≤0.10wt％，
0.01wt％≤Si≤0.10wt％，
痕量≤C≤0.015wt％，
痕量≤Cr≤0.10wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
6.根据权利要求1或2所述的焊丝，制成所述焊丝的合金包括：
41.0wt％≤Ni+Co≤42.0wt％，
2.60wt％≤Ti+Nb≤3.40wt％，
痕量≤Nb≤0.01wt％，
痕量≤Co≤0.10wt％，
0.01wt％≤Mn≤0.10wt％，
0.01wt％≤Si≤0.10wt％，
痕量≤C≤0.015wt％，
痕量≤Cr≤0.10wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
7.根据权利要求1或2所述的焊丝，所述焊丝的直径在0.5mm和1.5mm之间。
8.一种用于根据权利要求1或2所述的焊丝的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
提供半成品，所述半成品由合金制成，该合金具有根据权利要求1或2所述的焊丝的组成；
对所述半成品进行热转化以形成丝；以及
使所述丝转化成焊丝，所述焊丝的直径小于所述丝的直径，所述转化包括拉延步骤。
9.根据权利要求8所述的生产方法，其中，使所述丝转化成焊丝包括对所述丝进行除锈，以及使经除锈的丝缠绕成卷，从而所述拉延步骤由对该缠绕成卷的经除锈的丝进行拉延组成。
10.根据权利要求8所述的生产方法，其中，所述半成品为坯或锭。
11.根据权利要求8所述的生产方法，其中，所述丝具有5mm和21mm之间。
12.根据权利要求8所述的生产方法，其中，所述对所述半成品进行热转化以形成丝包括：对所述半成品进行热滚压以使所述半成品的横截面减小，并且对具有减小的截面的半成品进行热滚压以形成所述丝。
13.一种用于将部件(12)的至少两个部分焊接在一起的方法，其中，所述部分具有以下组成：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；
所述方法包括以下连续步骤：
提供根据权利要求1或2所述的焊丝；以及
利用所述焊丝作为填充焊丝将所述部件(12)的两个部分焊接在一起。
14.根据权利要求13所述的焊接方法，其中，所有焊接通道利用根据权利要求1或2所述的焊丝作为填充焊丝来实施。
15.一种生产管段(5)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供具有两个纵向末端(3)且由基础金属制成的片材(1)，其中，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；以及
利用根据权利要求13所述的焊接方法将所述片材(1)的所述纵向末端(3)焊接在一起以形成所述管段(5)。
16.根据权利要求15所述的生产管段的方法，其中，在所述片材(1)的所述纵向末端(3)之间用于形成所述管段(5)的焊缝为纵向对接焊缝。
17.一种生产管(7)的方法，所述方法包括下列连续步骤：
提供第一管段(5)和第二管段(5)，每个管段沿纵向轴线(M)延伸且由基础金属制成，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；
放置所述第一管段(5)和所述第二管段(5)，使得所述第一管段(5)的纵向末端(10)被布置为沿所述第一管段(5)和所述第二管段(5)的纵向轴线(M)，面向所述第二管段(5)的纵向末端(10)；以及
利用根据权利要求13所述的焊接方法将所述第一管段(5)和所述第二管段(5)的两个纵向末端(10)焊接在一起以形成所述管(7)。
18.根据权利要求17所述的生产管(7)的方法，其中，在所述第一管段(5)和所述第二管段(5)的所述纵向末端(10)之间的焊缝为环形对接焊缝或轨道对接焊缝。
19.一种用于生产罐的部分的方法，所述罐用于容纳低温液体，所述方法包括以下步骤：
提供可形成一形状的多个部件，每个部件均由基础金属制成，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；以及
利用根据权利要求13所述的焊接方法将这些部件(12)焊接在一起以形成所述罐的部分。
20.一种焊接组件(10)，所述焊接组件(10)包括部件(12)的第一部分和部件(12)的第二部分，每个部件由基础金属制成，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；其中，所述部件(12)的第一部分和第二部分通过由根据权利要求1或2所述的焊丝得到的焊线(13)连接。
21.一种罐的部分，所述罐的部分包括由基础金属制成的部件，并通过根据权利要求1或2所述的焊丝得到的焊线连接，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成。
22.一种包括片材(1)的管段(5)，所述片材(1)折叠成管状且由基础金属制成，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；并且所述片材(1)具有通过根据权利要求1或2所述的焊丝得到的焊线(6)连接的纵向边缘(3)。
23.一种管(7)，所述管包括至少两个管段(5)，每个管段均由基础金属制成，所述基础金属包括：
35.0wt％≤Ni≤37.0wt％，
痕量≤C≤0.10wt％，
痕量≤Mn≤0.60wt％，
痕量≤P≤0.025wt％，
痕量≤S≤0.025wt％，
痕量≤Si≤0.35wt％，
痕量≤Cr≤0.50wt％，
痕量≤Mo≤0.50wt％，
痕量≤Co≤0.50wt％，
余量由铁和生产中所带来的不可避免的杂质组成；
两个连续的管段(5)通过根据权利要求1或2所述的焊丝所得到的焊线(11)连接。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4237188A1 (fr) * 2020-10-30 2023-09-06 Aperam Alliage a base de nickel pour la fabrication de tubes de pipeline
CN113278834B (zh) * 2021-05-24 2022-03-08 大冶特殊钢有限公司 超高n含量高温合金的vim炉冶炼方法
CN114633045A (zh) * 2022-04-01 2022-06-17 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种适用于铁镍合金焊接的焊材及其应用
CN114799425B (zh) * 2022-06-30 2022-11-11 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种殷瓦钢中厚板焊接工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1363453A (fr) * 1963-01-18 1964-06-12 Int Nickel Co Matériau et procédé de soudage
DE19934400A1 (de) * 1999-07-22 2001-02-22 Krupp Vdm Gmbh Kriechbeständige wärmeausdehnungsarme Eisen-Nickel-Legierung
CN101495663A (zh) * 2006-02-02 2009-07-29 蒂森克鲁普德国联合金属制造有限公司 铁-镍-合金
CN102069320A (zh) * 2010-12-27 2011-05-25 武汉科技大学 一种超高强度管线钢用埋弧焊焊丝及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2941504B2 (ja) * 1990-10-26 1999-08-25 インコ、アロイス、インターナショナル、インコーポレーテッド 低熱膨張係数合金用溶接材料
JPH11104885A (ja) * 1997-10-06 1999-04-20 Osaka Gas Co Ltd Ｆｅ−Ｎｉ系低熱膨張係数合金製の溶接構造物および溶接材料
JP3475885B2 (ja) * 1999-12-22 2003-12-10 Ｊｆｅスチール株式会社 低熱膨張合金用溶接材料、溶接管の製造方法、及び溶接管の円周溶接方法
JP3856663B2 (ja) * 2001-07-06 2006-12-13 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 低熱膨張係数Ｆｅ−Ｎｉ合金用溶接ワイヤ
US20080277398A1 (en) 2007-05-09 2008-11-13 Conocophillips Company Seam-welded 36% ni-fe alloy structures and methods of making and using same
JP4780189B2 (ja) * 2008-12-25 2011-09-28 住友金属工業株式会社 オーステナイト系耐熱合金
US8647449B2 (en) * 2009-09-17 2014-02-11 Scoperta, Inc. Alloys for hardbanding weld overlays
US10898966B2 (en) * 2012-05-24 2021-01-26 Hobart Brothers Llc Systems and methods for low-manganese welding wire

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1363453A (fr) * 1963-01-18 1964-06-12 Int Nickel Co Matériau et procédé de soudage
DE19934400A1 (de) * 1999-07-22 2001-02-22 Krupp Vdm Gmbh Kriechbeständige wärmeausdehnungsarme Eisen-Nickel-Legierung
CN101495663A (zh) * 2006-02-02 2009-07-29 蒂森克鲁普德国联合金属制造有限公司 铁-镍-合金
CN102069320A (zh) * 2010-12-27 2011-05-25 武汉科技大学 一种超高强度管线钢用埋弧焊焊丝及其制备方法

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