CN105813800A - 耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料 - Google Patents

耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料 Download PDF

Info

Publication number
CN105813800A
CN105813800A CN201480066737.1A CN201480066737A CN105813800A CN 105813800 A CN105813800 A CN 105813800A CN 201480066737 A CN201480066737 A CN 201480066737A CN 105813800 A CN105813800 A CN 105813800A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
arc welding
weight
resistance
gas metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480066737.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105813800B (zh
Inventor
李奉根
韩煜
韩一煜
金正吉
李相哲
李东烈
金克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of CN105813800A publication Critical patent/CN105813800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105813800B publication Critical patent/CN105813800B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/3073—Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
    • B23K35/3086—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/18—Submerged-arc welding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料。本发明的一实施方式提供一种以重量％计，包含0.12～0.75％的C、0.2～1.2％的Si、15～27％的Mn、2～7％的Cr、0.025％以下的S、0.020％以下的P、余量的Fe及其它不可避免的杂质的耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料。根据本发明，能够提供焊接性、低温冲击韧性及耐磨特性优异的焊接接头，从而能够提供可非常优选地适用于油砂产业领域等中所利用的管道制造的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料。

Description

耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料
技术领域
本发明涉及一种耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料。
背景技术
最近，随着油价持续升高的趋势，人们集中关注低费用的石油生产方法。在此过程中，随着开发出大规模原油分离工序技术，对油砂产业的需要剧增。油砂最初为表示含有原油的沙子或砂岩的词，但是，目前为用作含有油层中存在的原油的沉积岩等所有岩石的称呼的术语。这种从油砂中提取原油的石油生产方法为代替现有的从油井中提取原油的方式的新型石油生产方法，是在降低生产费用方面所期待开发的领域。
然而，就油砂而言，原油中通常包含大量的杂质。因此，在从油砂获得原油的过程中，必须包括去除这种杂质的工序。为了从采集的油砂中提取原油，会将油砂运送到有分离装置的一定距离的地方，并且需要一种用于从运送的油砂中分离杂质和原油的分离管。所述管起到的作用为，用水将装在其内部的原油和杂质(岩石、砂砾、沙子等)进行旋转，使原油漂浮上来，从而将原油分离出来。。对于这种管，不仅必须要求强度高，而且为了承受由内部的岩石或砂砾等引起的冲击而还要求耐冲击性及耐磨性，并且还要确保在-29℃的外部温度下也能承受的冲击韧性，尤其，比母材相对差的焊接接头更需要这样的物理性质。这是因为母材可通过各种热处理或轧制及控制冷却等来控制适合其用途的物理性质，从而能够通过所添加的合金组成来最大限度地获得耐磨性及冲击韧性，然而，焊接接头主要受焊接材料的影响，而且由于焊接，其内部组织变得与铸造形成的组织非常相似。因此，难以确保有希望得到的物理性质。
目前，为了采集油砂而通常使用的管道有无缝钢管(API)X65和X70等，而为了制造这种管道，需要缝焊，并且为了所述缝焊，需要点(tack)焊用焊接材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明欲提供一种用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，所述焊接材料能够提供焊接性优异，且低温冲击韧性及耐磨性优异的焊接接头。
解决技术问题的技术手段
本发明的一实施方式提供一种耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，所述焊接材料以重量％计，包含0.12～0.75％的C、0.2～1.2％的Si、15～27％的Mn、2～7％的Cr、0.025％以下的S、0.020％以下的P、余量的Fe及其它不可避免的杂质。
发明的效果
根据本发明，能够提供焊接性、低温冲击韧性及耐磨特性优异的焊接接头，从而能够提供可非常优选地适用于油砂产业领域等中所利用的管道制造的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料。
最佳实施方式
本发明人对适合用于通过油砂获得原油的过程等中使用的油砂分利用高锰管的具有优异的低温耐冲击性及耐磨性的焊接接头进行研究的过程中，认识到适当控制合金组成，不仅能够确保焊接性，而且还能够确保上述特性，还认识到对于焊接管道的缝(seam)所要求的点焊来说，优选的焊接材料的种类为用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，从而完成了本发明。
以下，对本发明的合金组成进行说明。另外，埋弧焊用焊接材料或气体金属弧焊用焊接材料只是在直径方面有差异，可以以相同的成分组成来制造，因此，本发明的权利范围同时包含具有以下将要说明的合金组成的上述两种焊接材料。
C：0.12～0.75重量％
碳(C)是作为能够确保焊接金属的强度且能够确保焊接金属的极低温冲击韧性的现有的奥氏体稳定化元素中最强有力的元素，该元素为本发明中所必需的元素。但是，当C的含量少于0.12重量％时，会因没有形成奥氏体而导致韧性降低。另一方面，当C的含量超过0.75重量％时，会因在焊接时产生二氧化碳气体等而引起焊接接头的缺陷，并且会因与Mn、Cr等的合金元素结合而形成MC、M23C6等的碳化物而导致在低温下冲击韧性降低。因此，C的含量优选具有0.12～0.75重量％的范围。
Si：0.2～1.2重量％
硅(Si)为为了实现焊接金属内脱氧效果而添加的元素，当该元素的含量少于0.2重量％时，所述脱氧效果不充分，并且会降低焊接金属的流动性。另一方面，当Si的含量超过1.2重量％时，在焊接金属内会诱发偏析等，从而会降低低温冲击韧性，并且对焊接裂纹敏感性方面产生负面影响。因此，所述Si的含量优选具有0.2～1.2重量％的范围。
Mn：15～27重量％
锰(Mn)作为提高加工硬化度的同时，在低温下也稳定地生成奥氏体的主要元素，是必须包含的成分。另外，与C一同起到生成碳化物的元素的作用，并且，类似于镍，起到奥氏体稳定化元素的作用。当所述Mn的含量少于15重量％时，因没有生成足够的奥氏体而导致低温冲击韧性降低，当Mn的含量超过27重量％时，焊接时会产生大量的烟雾(Fume)，并且塑性变形时，不产生孪晶(twining)，而是产生滑移(Slip)，从而降低耐磨性。因此，所述Mn的含量优选具有15～27重量％的范围。
Cr：2～7重量％
铬(Cr)为铁素体稳定化元素，通过添加Cr能够降低奥氏体稳定化元素的含量。另外，Cr对生成MC、M23C6等的碳化物方面起到核心成分的作用。即，当添加一定量的Cr时，能够得到更高水平的析出硬化度的同时，还能够降低奥氏体稳定化元素的含量，因此，优选添加一定量的Cr。此外，Cr还有一个优点，即，其作为强有力的抗氧化元素，能够提高对应于外部的氧化气氛的耐氧化性(resistancetooxidation)。当所述Cr的含量少于2重量％时，在焊接接头的MC、M23C6等的碳化物生成受到抑制，从而导致耐磨特性降低，由此导致磨耗度增加。另一方面，当Cr的含量超过7重量％时，价格上升的同时，耐磨特性急剧降低。因此，优选将Cr的含量限定为2～7重量％以下。
S：0.025重量％以下
硫(S)为与磷一起在焊接时引起高温裂纹(Crack)的杂质元素，因此，优选尽可能地减少其含量。尤其，当该含量超过0.025重量％时，会形成FeS等的低熔点化合物，从而会诱发高温裂纹(Crack)，因此不优选。因此，为了防止高温下的裂纹，优选将S的含量控制在0.01重量％以下。
P：0.020重量％以下
磷(P)为在焊接时引起高温裂纹(Crack)的杂质元素，因此，优选尽可能地减少其含量。因此，为了防止高温下的裂纹，优选将磷含量的上限控制在0.020重量％以下。
本发明提出的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料可以除了包含前述的合金组成外，还包含余量的Fe和其它制造工序方面不可避免地混入的杂质而形成，并且通过满足前述的合金组成，不仅能够确保焊接材料所必需的焊接性，而且还能够提供具有优异的耐冲击性及耐磨性的焊接接头。但是，本发明的焊接材料除了包含前述的成分外，还可以进一步包含下述说明的合金材料，从而能够确保更加优异的物理性质。
N：0.5重量％以下
氮(N)为添加时提高耐蚀性的同时，使奥氏体稳定化的成分，是带来与碳几乎相似的物理性质的元素。因此，所述N可以直接代替碳成分。此外，当N与其它合金成分结合而形成氮化物时，能够获得提高耐磨特性的效果。添加少量的N也能够获得所述效果。但是，当该含量超过0.5重量％时，冲击韧性会大幅度降低，因此，所述N的含量优选具有0.5重量％以下的范围。
Ni：10重量％以下
镍(Ni)为通过固溶强化形成奥氏体，从而对提高低温下的韧性有利的成分。如果添加Ni，则促进奥氏体的生成，从而增加焊接接头的韧性，因此，其优点为抑制硬化度高的焊接接头的脆性破坏。但是，当超过10重量％时，虽然韧性大幅度提高，但是增加了堆垛层错能，因此具有使耐磨特性急剧降低的效果。另外，由于Ni价格高，因此当大量添加时，在经济性方面不利。因此，所述Ni的含量优选具有10重量％以下的范围。
V：5重量％以下
钒(V)为固溶于钢中，并延迟铁素体及贝氏体的相变速度，从而使得马氏体的形成变得容易的成分。另外，起到引起固溶强化效果及析出硬化的主要元素的作用。但是，当该含量过多时，其效果会饱和，并且会导致韧性及焊接性的恶化现象，而且会成为增加钢材的制造成本的原因，因此，所述V的含量优选具有5重量％以下的范围。
Nb：5重量％以下
铌(Nb)为能够通过析出强化效果来提高焊接接头的强度的成分。但是，当该含量过多时，会生成粗大的析出物，这时反而会减少耐磨，并且会成为增加钢材的制造成本的原因，因此，所述Nb含量优选具有5重量％以下的范围。
Mo：7重量％以下
钼(Mo)为能够通过基体的固溶强化来提高焊接接头的强度的成分。此外，类似于所述铌(Nb)、钒(V)，其起到引起析出强化的主要元素的作用。但是，当Mo的含量过多时，不仅使该效果饱和，而且会导致韧性及焊接性的劣化，并且会显著增加钢材的制造成本。因此，所述Mo的含量优选具有7重量％以下的范围。
W：6重量％以下
钨(W)为能够通过基体的固溶强化来提高焊接接头的强度的成分。此外，类似于所述铌(Nb)、钒(V)、钼(Mo)，其起到引起析出强化的主要元素的作用。但是，当W的含量过多时，不仅使该效果饱和，而且会导致韧性及焊接性的劣化，并且会显著增加钢材的制造成本。因此，所述W的含量优选具有6重量％以下的范围。
Cu：2重量％以下
铜(Cu)为形成奥氏体的元素，其起到提高焊接接头的强度的作用。但是，当添加所述Cu超过2重量％时，会诱发蓝热脆性 并且价格竞争力会降低。因此，所述Cu的含量优选具有2重量％以下的范围。
B：0.01重量％以下
硼(B)为只添加少量也能够通过固溶强化来增加强度的元素，并且是通过提高强度来提高耐磨性的强有力的元素。但是，当超过0.01重量％时，会显著降低冲击韧性，因此，所述B的含量优选具有0.01重量％以下的范围。
如上所述，所提供的本发明的焊接材料不仅具有优异的焊接性，而且在-29℃下能够确保27J以上的优异的低温冲击韧性。此外，根据美国材料与试验协会(ASTM)的G65规定进行磨耗试验时，能够提供磨耗量为2g以下的具有高耐磨特性的焊接接头，通过这些，能够非常优选地适用于所述物理性质非常受重视的油砂产业等领域中。
具体实施方式
下面，将通过实施例更加详细地说明本发明。然而，下述实施例仅是用于更加详细地说明本发明的示例，本发明的权利范围并不限定于此。
制造具备下述表1及2中记载的合金组成的焊接材料后，通过利用所述焊接材料焊接哈德菲尔德钢材来制造管。对于所述制造的管的焊接接头的低温冲击韧性及耐磨性进行了测定，并将其结果示于下述表2中。此时，根据美国材料与试验协会的G65规定进行磨耗试验后，通过测定磨耗量的方式来完成上述耐磨性评价。另外，油砂产业领域中通常使用的API-X70钢材的磨耗量为2.855g。
表1
表2
如上述表1及2中所示，可以确认满足本发明提出的合金组成的发明例1～15能够提供不仅具有优异的焊接性，而且在-29℃下的低温冲击韧性为27J以上而具有非常优异的耐冲击性的焊接接头。另外，可以知道，与现有技术中使用的API-X70钢材相比，磨耗量为2g以下而具有优异的耐磨性。
另一方面，可以知道不满足本发明提出的合金组成的比较例1～6与本发明例相比，低温冲击韧性或耐磨性为低水平。另外，比较例1及8产生了不稳定的电弧或过度的喷溅，从而导致焊接困难，因此无法进行低温冲击韧性及耐磨性评价。

Claims (6)

1.一种耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料以重量％计，包含0.12～0.75％的C、0.2～1.2％的Si、15～27％的Mn、2～7％的Cr、0.025％以下的S、0.020％以下的P、余量的Fe及其它不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料进一步包含0.4％以下的N。
3.根据权利要求1所述的耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料进一步包含10％以下的Ni。
4.根据权利要求1所述的耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料进一步包含5％以下的V、5％以下的Nb、7％以下的Mo及6％以下的W。
5.根据权利要求1所述的耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料进一步包含2％以下的Cu。
6.根据权利要求1所述的耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料进一步包含0.01％以下的B。
CN201480066737.1A 2013-12-06 2014-09-24 耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料 Active CN105813800B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0151811 2013-12-06
KR1020130151811A KR20150066372A (ko) 2013-12-06 2013-12-06 내충격성 및 내마모성이 우수한 서브머지드아크용접 및 가스금속아크용접용 용접재료
PCT/KR2014/008891 WO2015083928A1 (ko) 2013-12-06 2014-09-24 내충격성 및 내마모성이 우수한 서브머지드아크용접 및 가스금속아크용접용 용접재료

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105813800A true CN105813800A (zh) 2016-07-27
CN105813800B CN105813800B (zh) 2019-03-22

Family

ID=53273650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480066737.1A Active CN105813800B (zh) 2013-12-06 2014-09-24 耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160273083A1 (zh)
KR (1) KR20150066372A (zh)
CN (1) CN105813800B (zh)
CA (1) CA2930013C (zh)
WO (1) WO2015083928A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110961827A (zh) * 2019-12-10 2020-04-07 上海海事大学 极地冰海低温环境用高强高韧耐磨蚀埋弧焊丝
CN112334260A (zh) * 2018-07-02 2021-02-05 霍加纳斯股份有限公司 包含铬的耐磨铁基合金组合物
CN115522134A (zh) * 2022-10-24 2022-12-27 常熟天地煤机装备有限公司 一种用于采煤机导向滑靴的耐磨熔覆层及其制备方法
CN116079278A (zh) * 2023-04-06 2023-05-09 中国科学院合肥物质科学研究院 一种高吸能高锰钢实心焊丝及其焊接工艺

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109070284A (zh) * 2016-05-02 2018-12-21 埃克森美孚研究工程公司 用于高锰钢浆料管道的现场环缝焊接技术
WO2017192621A1 (en) * 2016-05-02 2017-11-09 Exxonmobil Research And Engineering Company Field dissimilar metal welding technology for enhanced wear resistant high manganese steel
CA3022964A1 (en) 2016-05-02 2017-11-09 Hyunwoo Jin High manganese steel pipe with step-out weld zone erosion-corrosion resistance and method of making the same
KR20180074860A (ko) * 2016-12-23 2018-07-04 주식회사 포스코 극저온 인성 및 강도가 우수한 용접이음부
CN110449701A (zh) * 2019-07-30 2019-11-15 武汉钢铁有限公司 一种630MPa级移动压力容器用钢的对接埋弧焊接方法
KR102321317B1 (ko) * 2019-10-16 2021-11-02 주식회사 포스코 용접봉용 선재 및 이의 제조방법
CN110788457A (zh) * 2019-12-03 2020-02-14 四川西冶新材料股份有限公司 一种埋弧焊丝及其熔敷金属
PE20231720A1 (es) 2020-09-10 2023-10-24 Jfe Steel Corp Junta de soldadura y metodo de fabricacion de la junta de soldadura
KR102463018B1 (ko) * 2020-11-02 2022-11-03 주식회사 포스코 충격인성이 우수한 선재 및 그 제조방법
CN113634948A (zh) * 2021-06-30 2021-11-12 南京钢铁股份有限公司 超低温高锰钢的co2气体保护焊焊丝及制备方法
WO2023026763A1 (ja) * 2021-08-26 2023-03-02 Ｊｆｅスチール株式会社 サブマージアーク溶接用メタルコアードワイヤおよびそれを用いたサブマージアーク溶接方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3556777A (en) * 1968-04-04 1971-01-19 Rexarc Inc Ferrous alloy containing high manganese and chromium
US4017711A (en) * 1972-09-25 1977-04-12 Nippon Steel Corporation Welding material for low temperature steels
JPH05192788A (ja) * 1992-01-20 1993-08-03 Nippon Steel Corp 高Ｍｎ非磁性鋼の潜弧溶接方法
KR20030050385A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 고려용접봉 주식회사 오스테나이트계 스테인리스 용접용 메탈 코어드 와이어
CN100445020C (zh) * 2003-06-10 2008-12-24 住友金属工业株式会社 奥氏体系钢焊接接头
CN101925436A (zh) * 2008-01-25 2010-12-22 住友金属工业株式会社 焊接材料以及焊接接头结构体
KR20120111432A (ko) * 2011-03-31 2012-10-10 주식회사 포스코 극저온 충격인성이 우수한 고강도 플럭스 코어드 아크 용접 금속부
KR20130003686A (ko) * 2011-06-30 2013-01-09 주식회사 포스코 극저온 인성이 우수한 플럭스 코어드 아크 용접 와이어
JP2013142160A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Jfe Steel Corp 耐溶接割れ性と耐スラリー腐食摩耗性に優れた溶接鋼管およびその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4082464B2 (ja) * 1995-12-28 2008-04-30 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度高靭性大径溶接鋼管の製造方法
US7004221B2 (en) * 2001-06-29 2006-02-28 Infiltrator Systems, Inc. Mold components having a conformal thermal management system and methods for manufacturing same
US20090010793A1 (en) * 2004-11-03 2009-01-08 Thyssenkrupp Steel Ag Method For Producing High Strength Steel Strips or Sheets With Twip Properties, Method For Producing a Component and High-Strength Steel Strip or Sheet
KR101220571B1 (ko) * 2011-06-30 2013-01-10 주식회사 포스코 극저온 인성이 우수한 서브머지드 아크 용접 와이어
JP5622707B2 (ja) * 2011-11-10 2014-11-12 株式会社神戸製鋼所 極低温用鋼用溶接材料

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3556777A (en) * 1968-04-04 1971-01-19 Rexarc Inc Ferrous alloy containing high manganese and chromium
US4017711A (en) * 1972-09-25 1977-04-12 Nippon Steel Corporation Welding material for low temperature steels
JPH05192788A (ja) * 1992-01-20 1993-08-03 Nippon Steel Corp 高Ｍｎ非磁性鋼の潜弧溶接方法
KR20030050385A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 고려용접봉 주식회사 오스테나이트계 스테인리스 용접용 메탈 코어드 와이어
CN100445020C (zh) * 2003-06-10 2008-12-24 住友金属工业株式会社 奥氏体系钢焊接接头
CN101925436A (zh) * 2008-01-25 2010-12-22 住友金属工业株式会社 焊接材料以及焊接接头结构体
KR20120111432A (ko) * 2011-03-31 2012-10-10 주식회사 포스코 극저온 충격인성이 우수한 고강도 플럭스 코어드 아크 용접 금속부
KR20130003686A (ko) * 2011-06-30 2013-01-09 주식회사 포스코 극저온 인성이 우수한 플럭스 코어드 아크 용접 와이어
JP2013142160A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Jfe Steel Corp 耐溶接割れ性と耐スラリー腐食摩耗性に優れた溶接鋼管およびその製造方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冶金部钢铁研究总院: "《国外低合金钢、合金钢》", 31 December 1991 *
张崇才等: "《工程材料》", 28 February 2012, 西南交通大学出版社 *
浙江省机械工程学会焊接分会编: "《使用工程材料焊接手册》", 31 August 2004, 机械工业出版社 *
郭卫凡等: "《金属工艺学》", 31 May 2006, 中国矿业大学出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334260A (zh) * 2018-07-02 2021-02-05 霍加纳斯股份有限公司 包含铬的耐磨铁基合金组合物
CN112334260B (zh) * 2018-07-02 2022-03-04 霍加纳斯股份有限公司 包含铬的耐磨铁基合金组合物
CN110961827A (zh) * 2019-12-10 2020-04-07 上海海事大学 极地冰海低温环境用高强高韧耐磨蚀埋弧焊丝
CN115522134A (zh) * 2022-10-24 2022-12-27 常熟天地煤机装备有限公司 一种用于采煤机导向滑靴的耐磨熔覆层及其制备方法
CN116079278A (zh) * 2023-04-06 2023-05-09 中国科学院合肥物质科学研究院 一种高吸能高锰钢实心焊丝及其焊接工艺
CN116079278B (zh) * 2023-04-06 2023-12-08 中国科学院合肥物质科学研究院 一种高吸能高锰钢实心焊丝及其焊接工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN105813800B (zh) 2019-03-22
KR20150066372A (ko) 2015-06-16
CA2930013A1 (en) 2015-06-11
WO2015083928A1 (ko) 2015-06-11
US20160273083A1 (en) 2016-09-22
CA2930013C (en) 2018-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105813800A (zh) 耐冲击性及耐磨性优异的用于埋弧焊及气体金属弧焊的焊接材料
US20240157486A1 (en) Methods of welding high manganese steel with step-out weld zone erosion-corrosion resistance
CN105792981A (zh) 耐冲击性及耐磨性优异的药芯焊丝电弧焊接材料
JP5950045B2 (ja) 鋼板およびその製造方法
CN105792982A (zh) 耐冲击性及耐磨性优异的焊接接头
KR20150036787A (ko) 초고강도 고인성 내마모성 강판 및 그의 제조 방법
KR101568642B1 (ko) 내충격성 및 내마모성이 우수한 서브머지드아크용접 및 가스금속아크용접용 용접재료
CN104136647A (zh) 在焊接热影响区具有优异机械加工性及韧性的耐磨奥氏体钢及其生产方法
CN103451570B (zh) 一种适用于低温环境的油气输送用螺旋埋弧焊管及其制造方法
KR101372599B1 (ko) 내마모성이 우수한 고망간강용 용접이음부
JP4741528B2 (ja) 高温特性に優れた蒸気輸送配管用鋼板及び鋼管並びにそれらの製造方法
CN104805367A (zh) 耐冲蚀磨损性能优良的x65管线钢板及制备方法
JP2002105604A (ja) 耐食性および溶接性に優れたラインパイプ用高Ｃｒマルテンサイト系ステンレス鋼管およびその製造方法
CN103121149B (zh) 抗二氧化碳腐蚀的65ksi强度级别管线钢用埋弧焊焊丝
JP3222113B2 (ja) 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼用溶接材料、該材料からなるテイグ溶接棒、サブマージアーク溶接棒、溶接用ワイヤ及び被覆アーク溶接棒
KR102010042B1 (ko) 내충격성 및 내마모성이 우수한 플럭스코어드 아크 용접재료
JP6515324B2 (ja) 耐ｓｒ特性に優れた高強度ｕｏｅ鋼管のサブマージアーク溶接金属
KR101657830B1 (ko) 고강도 및 내마모성이 우수한 육성용접부
CN102373370A (zh) 一种油气输送管件用钢
KR20210089062A (ko) 용접 열영향부의 인성이 우수한 Cu 함유 저합금강 및 그 제조 방법
KR101482338B1 (ko) 피삭성 및 용접 열영향부 인성이 우수한 내마모 오스테나이트계 강재
CN116397179A (zh) 可承受焊接热输入125kJ/cm且屈服强度不小于420MPa的E级耐候钢板
JP2019105250A (ja) タービンロータおよびタービンロータの製造方法
Huo et al. Study on microstructure and property in heat-affected zone of
KR20130076576A (ko) 용접 열영향부 인성이 우수한 오스테나이트계 내마모 강재

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: POSCO Holdings Co.,Ltd.

Address before: Gyeongbuk, South Korea

Patentee before: POSCO

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230515

Address after: Gyeongbuk, South Korea

Patentee after: POSCO Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: POSCO Holdings Co.,Ltd.