CN108747084A - 一种埋弧焊丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种埋弧焊丝，以重量百分数计包括：C：0.12％‑0.17％；Mn：1.75％‑2.40％；Ni：0.90％‑1.20％；Mo：0.50％‑0.80％；Ti：0.02％‑0.08％；0<Si≤0.30％；0<S≤0.010％；0<P≤0.015％；0<Cr≤0.20％；0<Cu≤0.50％；0<Al≤0.030％；0<V≤0.030％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。本发明的焊丝配合专用焊剂，通过合理的焊接工艺，能够使焊缝金属的组分达到最佳状态，焊接工艺性能优异，成型美观细腻，焊缝边缘过渡流畅，具有良好的金属光泽，焊缝金属的化学成分和组织达到最佳，熔敷金属S、P含量低，焊态及热处理态的拉伸强度、冲击值、弯曲性能、抗裂性能等机械性能优异。本发明制备的焊丝，拉拔顺畅，焊丝挺度适宜，表面质量优异。

Description

一种埋弧焊丝及其制备方法
技术领域
本发明属于焊丝制备技术领域，具体涉及一种埋弧焊丝及其制备方法。
背景技术
近年来，随着现代科学技术的飞速发展，低合金高强钢在各个领域都得到广泛的应用，具有耐热性能的低合金高强钢在锅炉及压力容器等领域的应用也越来越广泛，包括耐热锅炉、压力容器、火电设备等重要工程及其它石油化工、建筑机械等设备的制造。由于他们能够在相关领域内经受更加严苛的服役条件而备受人们青睐。
焊缝的性能直接影响到机械设备的使用寿命，而焊材的组成直接决定了焊缝金属的力学性能。现有的针对低合金高强钢的焊材还较少，并且现有的焊材焊接之后，焊缝金属的强度和韧性较低，熔敷金属的不同热处理状态的综合力学性能较差等缺点，难以适用于苛刻的服役环境。
发明内容
本发明的目的之一在于：提供一种用于耐热锅炉及压力容器的低合金高强钢埋弧焊的焊丝，以有效的提高焊缝金属的强度和韧性，进而在使用本发明的埋弧焊丝后，可有效的提高耐热锅炉以及压力容器的使用寿命。
本发明的目的之二在于：提供一种制备该埋弧焊丝的方法，通过本发明的制备方法，使焊丝生产过程更加顺畅，所得到的焊丝挺度适宜，表面质量优异。
为了实现上述目的之一，本发明采用的技术方案为：一种埋弧焊丝，以重量百分数计包括：
C：0.12％-0.17％；
Mn：1.75％-2.40％；
Ni：0.90％-1.20％；
Mo：0.50％-0.80％；
Ti：0.02％-0.08％；
0<Si≤0.30％；
0<S≤0.010％；
0<P≤0.015％；
0<Cr≤0.20％；
0<Cu≤0.50％；
0<Al≤0.030％；
0<V≤0.030％；
余量为Fe和其他不可避免的杂质。
进一步的，所述埋弧焊丝以重量百分比计包括：
C：0.12％；
Mn：1.75％；
Si：0.30％；
Ni：1.20％；
Mo：0.80％；
Ti：0.08％；
S：0.008％；
P：0.010％；
Cr：0.10％；
Cu：0.30％；
Al：0.020％；
V：0.010％；
余量为Fe和其他不可避免的杂质。
本发明设计了一种以Mn-Ni-Mo为主要合金体系和多元素强化的用于耐热锅炉及压力容器的低合金高强钢埋弧焊焊丝，在本发明的埋弧焊焊丝中：
碳、锰、硅元素是作为合金元素加入，其作用在于，在焊接过程中起脱氧、强化焊缝组织结构以及保证熔敷金属机械性能。特别是抗拉强度，随着焊丝中碳、锰含量的增加而升高。锰(1.75％-2.40％)、硅(0<Si≤0.30％)的合理配比有利于冲击韧性的提高。
硫、磷元素的含量严格控制在0<S≤0.010％、0<P≤0.015％，如果含量过高将影响熔敷金属的冲击韧性，并且容易产生裂纹。
铬元素和碳形成弥散分布的碳化物，弥散分布的碳化物可提高焊缝强度。铬元素还有利于提高针状铁素体的含量，减少先共析铁素体，并有细化铁素体晶粒的作用，提高焊缝韧性。并且，铬元素还有助于保持焊缝热处理后性能维持在较高的水平。将本发明的焊丝中的铬元素含量控制在0<Cr≤0.20％，使焊缝的强度、韧性有所提高，并且热处理性能也较为优异。
镍元素能强化铁素体并细化珠光体，镍元素可有效的提高焊缝金属的强度，含量为0.90％-1.20％的镍与含量为0<Cr≤0.20％协同作用，提高焊缝金属的强度。0.90％-1.20％的镍加入到焊丝中，还能提高钢对疲劳的抵抗力和减少钢对缺口的敏感性，降低钢的低温脆性转变温度，提高焊缝金属对酸、碱、对大气及盐对的抗蚀能力。
0.50％-0.80％的钼有提高焊缝金属强度、细化晶粒以及抗高温抗氧化性及抗蠕变性。
焊丝中的钛、铝、钒有固化组织、稳定电弧和脱氧、固氮作用。
铜在钢中的突出作用是改善普通低合金钢抗大气腐蚀性，特别是和磷配合使用，加入铜还能提高钢的强度和屈服比。
此外，为了满足焊缝的脱渣性、脱氧性、焊缝表面成形和良好的机械性能等要求，我们选择了Si、Ca、Mn联合脱氧的焊剂，与焊丝成分形成良好的匹配，对焊接组织和焊缝的机械性能起到了良好的作用。
为了实现上述目的之二，本发明采用的技术方案为：所述的埋弧焊丝的制备方法，包括以下步骤：
(a)制备盘条，粗拉拔所述盘条；
(b)将上述步骤(a)处理后的盘条退火处理，除去所述盘条表面的氧化层；
(c)精拉拔上述步骤(b)处理后的所述盘条，所述盘条表面镀铜，层绕。
进一步的，在所述步骤(a)中，粗拉拔后的所述盘条的直径为5.1mm。
进一步的，所述精拉拔过程包括，采用硼液在所述盘条的表面涂硼，150-200℃烘干，配合拉拔粉，拉拔3-5道次。采用自行研制配比的特种焊丝专用钙系拉拔粉。
进一步的，所述退火处理工艺包括：
升温阶段：以50-150℃/h的升温速率升温至690-710℃，保温5-12h；
第一冷却阶段：随炉冷却至500℃以下，冷却速度为10-30℃/h；
第二冷却阶段：速冷至150℃以下；出炉。
进一步的，在所述升温阶段和所述第一冷却阶段中，以3.2-6m3/h的速度通入纯度为99.99％的氮气。氮气为惰性气体，在升温过程中，可将盘条与空气隔离，以保护盘条不被氧化。
进一步的，采用井式退火炉进行退火处理。
进一步的，所述硼液中硼砂的含量为350-550g/L，硼液的温度为95-100℃。
进一步的，所述镀铜过程中用到的镀铜液为25-45g/L硫酸铜溶液，镀铜速度为0.8-1.0m/s。通过在焊丝的表面镀铜，使焊丝中铜的含量在0<Cu≤0.50％之间。
以本发明提供的焊丝的成分制备盘条，其盘条的抗拉强度高、塑性较差，在盘条的冷拉拔过程，不但模具消耗大，且极易断丝，生产效率低，拉拔过程不顺畅，所生产的焊丝因强度太高容易爆盘，焊接过程中送丝困难。因此，为了保证焊丝生产的顺畅和成品焊丝的质量，在将原始盘条拉拔至φ5.1mm后，须对盘条进行一次退火处理。
本发明所采用的退火工艺为重结晶退火工艺，因为该类Mn-Ni-Mo系合金在其平衡加热和冷却时均有固态相变(重结晶)发生，因此盘条在退火炉内进行缓慢的加热、保温和冷却的过程中，合金在加热和冷却时各发生一次相变重结晶，从而完成整个重结晶退火过程；退火过程增强了盘条的塑性，降低硬度，改善其拉拔性能。为后续的精拉拔提供良好的条件。
盘条经过长时间的高温退火，可以达到软化盘条的目的，通过对退火工艺参数的设计和优化，使盘条在可控的范围内软化，硬度降低，获得良好的拉拔塑性。
当退火温度低于690℃时，盘条没有完全奥氏体化，退火不够充分，内部应力未完全消除，相变重结晶不彻底，退火后盘条的抗拉强度和硬度依然较高而塑性较低，不利于拉拔。
当退火温度高于710℃时，盘条内部组织虽然充分奥氏体化，消除了内部应力，但是过高的温度导致一次碳化物长大，大尺寸碳化物颗粒形成内部缺陷，使得盘条的拉拔塑性被损害，拉拔过程产生微裂纹造成拉拔脆断。因此，根据理论计算及试验基础，本发明退火加热温度宜选在690-710℃。
除了上述退火加热温度对盘条塑性的改变外，退火保温时间是保证退火后盘条塑性的另一重要因素，保温时间在5-12h，盘条基体均已充分奥氏体化，应力得到消除，已属于完全退火，因而盘条的硬度和抗拉强度变化不大，然而，保温时间超过12h后，导致一次碳化物颗粒粗化，使得盘条塑性降低。但是为了保证退火盘条的均匀化，退火保温时间不易过短，本发明中退火保温时间宜在5h-12h之间。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的焊丝配合专用焊剂，通过合理的焊接工艺，能够使焊缝金属的组分达到最佳状态，焊接工艺性能优异，成型美观细腻，焊缝边缘过渡流畅，具有良好的金属光泽，焊缝金属的化学成分和组织达到最佳，熔敷金属S、P含量低，焊态及热处理态的拉伸强度、冲击值、弯曲性能、抗裂性能等机械性能优异。本发明制备的焊丝，拉拔顺畅，焊丝挺度适宜，表面质量优异。
具体实施方式
本发明的埋弧焊丝主要用于耐热锅炉及压力容器的低合金高强钢，将本发明的埋弧焊的焊丝成分百分比发钢厂进行冶炼，轧制。由于该线材属于高碳钢线材，具有技术含量高、经济效益好等特点，同时，线材须进一步拉拔再生产成为所述焊丝，对钢厂所使用的冶炼工艺、钢坯质量及钢中夹杂物、硫化物等的要求十分严格，在制备原始盘条时，通过高炉→铁水预脱硫→电炉精炼→连铸→轧制等相关工艺方法，得到所述焊丝的原始盘条。
实施例1：
按照原始盘条的成分，通过现有技术中的制备方法，制备成原始盘条；其中，在本实施例中，原始盘条的成分以重量百分数计为：
C：0.12％；Mn：1.75％；Si：0.30％；Ni：1.20％；Mo：0.80％；Ti：0.08％，S：0.008％；P：0.010％；Cr：0.10％；Cu：0.30％；Al：0.020％；V：0.010％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
按以下方法制备成焊丝：
(a)按上述配方制备盘条，配合拉拔粉，粗拉拔所述盘条至直径为5.1mm；
(b)将上述步骤(a)处理后的盘条进行退火处理，随后在通过砂带机除去所述盘条表面的氧化层，其中，砂带机运行参数：主轴启动频率15-30HZ，主轴电机频率≤48HZ。
(c)精拉拔上述步骤(b)处理后的所述盘条，所述盘条表面镀铜，层绕，得到焊丝。
在本实施例中，所述精拉拔过程包括，先采用硼液在所述盘条的表面涂硼，然后在150℃烘干，将盘条表面的硼烘干，再配合自行研制配比的特种焊丝专用钙系拉拔粉，将盘条拉拔5道次。其中，硼液中硼砂的含量为350g/L，在涂硼时，硼液的温度为95℃。在盘条的表面涂硼，使盘条的表面形成一层保护层，由于硼砂具有一定的抗热性，在拉拔过程中，硼砂层可保护盘条，避免被高速拉拔产生的热量损坏盘条。
在本实施例中，通过精拉拔后，在盘条的表面镀铜，使用的镀铜液为25g/L硫酸铜溶液，镀铜的速度为1.0m/s，通过合理的控制镀铜的时间，控制焊丝最终的含铜量在0<Cu≤0.50％之间。
在本实施例中，所述退火处理工艺包括：
将粗拉拔后的盘条放置在井式退火炉中，向井式退火炉中持续的以4m3/h的速度，通入纯度为99.99％的氮气，以100℃/h的升温速率，将原始盘条的温度升至700℃，随后在氮气氛围下将盘条保温10h；保温10h后，盘条随炉冷却至300℃，冷却速度为30℃/h，其中，在升温、保温和随炉冷却过程中，井式退火炉中始终通有氮气，盘条始终处于氮气氛围下，以防止在升温和降温过程中，盘条中的组份与空气中的氧气发生反应，影响盘条的组份。
随炉冷却至300℃后，添加冷却罩，使盘条的温度迅速下降至100℃；出炉自然冷却。
通过本实施例的方法制备的焊丝的成分为：
C：0.12％；Mn：1.75％；Si：0.30％；Ni：1.20％；Mo：0.80％；Ti：0.08％，S：0.008％；P：0.010％；Cr：0.10％；Cu：0.30％；Al：0.020％；V：0.010％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将本实施例的焊丝配合普通SJ101焊剂，对20mm厚的试验试板(低合金高强钢)进行单丝多道埋弧焊焊接实验；
经检测焊缝的熔敷金属化学成分为：
C 0.076％、Mn 0.90％、Si 0.12％、Ni 0.89％、Mo 0.68％、Ti 0.0256％、S0.0010％、P 0.008％、Cr 0.020％、Cu 0.08％、Al 0.016％、V 0.0030％，其余为铁及不可避免的杂质元素。
实施例2：
按照原始盘条的成分，通过现有技术中的制备方法，制备成原始盘条；其中，在本实施例中，原始盘条的成分以重量百分数计为：
C：0.12％；Mn：1.75％；Si：0.30％；Ni：1.20％；Mo：0.80％；Ti：0.08％；S：0.008％；P：0.010％；Cr：0.10％；Cu：0.10％；Al：0.020％；V：0.010％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
按以下方法制备成焊丝：
(a)按上述配方制备盘条，配合拉拔粉，粗拉拔所述盘条至直径为5.1mm；
(b)将上述步骤(a)处理后的盘条进行退火处理，随后在通过砂带机除去所述盘条表面的氧化层，其中，砂带机运行参数：主轴启动频率15-30HZ，主轴电机频率≤48HZ。
(c)精拉拔上述步骤(b)处理后的所述盘条，所述盘条表面镀铜，层绕，得到焊丝。
在本实施例中，所述精拉拔过程包括，先采用硼液在所述盘条的表面涂硼，然后在180℃烘干，将盘条表面的硼烘干，再配合自行研制配比的特种焊丝专用钙系拉拔粉，将盘条拉拔3道次。其中，硼液中硼砂的含量为400g/L，在涂硼时，硼液的温度为100℃。
在本实施例中，通过精拉拔后，在盘条的表面镀铜，使用的镀铜液为45g/L硫酸铜溶液，镀铜的速度为0.8m/s，通过合理的控制镀铜的时间，控制焊丝最终的含铜量在0<Cu≤0.50％之间。
在本实施例中，所述退火处理工艺包括：
将粗拉拔后的盘条放置在井式退火炉中，向井式退火炉中持续的以3.2m3/h的速度，通入纯度为99.99％的氮气，以120℃/h的升温速率，将原始盘条的温度升至700℃，随后在氮气氛围下将盘条保温12h；保温12h后，盘条随炉冷却至400℃，冷却速度为30℃/h，其中，在升温、保温和随炉冷却过程中，井式退火炉中始终通有氮气，盘条始终处于氮气氛围下。
随炉冷却至400℃后，添加冷却罩，使盘条的温度迅速下降至120℃；出炉自然冷却。
通过本实施例的方法制备的焊丝的成分为：
C：0.21％；Mn：2.15％；Si：0.10％；Ni：1.00％；Mo：0.70％；Ti：0.02％；S：0.008％；P：0.010％；Cr：0.10％；Cu：0.40％；Al：0.020％；V：0.010％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将本实施例的焊丝配合普通SJ101焊剂，对20mm厚的试验试板(低合金高强钢)进行单丝多道埋弧焊焊接实验；
经检测焊缝的熔敷金属化学成分为：
C 0.072％、Mn 0.78％、Si 0.15％、Ni 1.12％、Mo 0.71％、Ti 0.0731％、S0.0010％、P 0.008％、Cr 0.024％、Cu 0.13％、Al 0.014％、V 0.0028％，其余为铁及不可避免的杂质元素。
实施例3：
按照焊丝的成分，通过现有技术中的制备方法，制备成原始盘条；其中，在本实施例中，原始盘条的成分以重量百分数计为：
C：0.15％；Mn：2.40％；Si：0.30％；Ni：0.9％；Mo：0.50％；Ti：0.03％；S：0.005％；P：0.008％；Cr：0.15％；Cu：0.10％；Al：0.010％；V：0.025％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
按以下方法制备成焊丝：
(a)按上述配方制备盘条，配合拉拔粉，粗拉拔所述盘条至直径为5.1mm；
(b)将上述步骤(a)处理后的盘条进行退火处理，随后在通过砂带机除去所述盘条表面的氧化层，其中，砂带机运行参数：主轴启动频率15-30HZ，主轴电机频率≤48HZ。
(c)精拉拔上述步骤(b)处理后的所述盘条，所述盘条表面镀铜，层绕，得到焊丝。
在本实施例中，所述精拉拔过程包括，先采用硼液在所述盘条的表面涂硼，然后在180℃烘干，将盘条表面的硼烘干，再配合自行研制配比的特种焊丝专用钙系拉拔粉，将盘条拉拔5道次。其中，硼液中硼砂的含量为550g/L，在涂硼时，硼液的温度为100℃。在盘条的表面涂硼，使盘条的表面形成一成保护层，由于硼砂具有一定的抗热性，在拉拔过程中，硼砂层可保护盘条，避免被高速拉拔产生的热量损坏盘条。
在本实施例中，通过精拉拔后，在盘条的表面镀铜，使用的镀铜液为25g/L硫酸铜溶液，镀铜的速度为1.0m/s，通过合理的控制镀铜的时间，控制焊丝最终的含铜量在0<Cu≤0.50％之间。
在本实施例中，所述退火处理工艺包括：
将粗拉拔后的盘条放置在井式退火炉中，向井式退火炉中持续的以6m3/h的速度，通入纯度为99.99％的氮气，以150℃/h的升温速率，将原始盘条的温度升至700℃，随后在氮气氛围下将盘条保温5h；保温5h后，盘条随炉冷却至200℃，冷却速度为20℃/h，其中，在冷却过程中，井式退火炉中始终通有氮气，盘条始终处于氮气氛围下，以防止在升温和降温过程中，盘条中的组份与空气中的氧气发生反应，影响盘条的组份。
随炉冷却至200℃后，添加冷却罩，使盘条的温度迅速下降至100℃；出炉自然冷却。
通过本实施例的方法制备的焊丝的成分为：
C：0.15％；Mn：2.40％；Si：0.30％；Ni：0.9％；Mo：0.50％；Ti：0.03％；S：0.005％；P：0.008％；Cr：0.15％；Cu：0.20％；Al：0.010％；V：0.025％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将本实施例的焊丝配合普通SJ101焊剂，对20mm厚的试验试板(低合金高强钢)进行单丝多道埋弧焊焊接实验；
经检测焊缝的熔敷金属化学成分为：
C 0.082％、Mn 1.90％、Si 0.19％、Ni 0.71％、Mo 0.45％、Ti 0.0156％、S0.0015％、P 0.004％、Cr 0.010％、Cu 0.08％、Al 0.006％、V 0.0042％，其余为铁及不可避免的杂质元素。
实施例4：
按照焊丝的成分，通过现有技术中的制备方法，制备成原始盘条；其中，在本实施例中，原始盘条的成分以重量百分数计为：
C：0.12％；Mn：1.90％；Si：0.20％；Ni：1.0％；Mo：0.65％；Ti：0.06％；S：0.008％；P：0.012％；Cr：0.10％；Cu：0.40％；Al：0.022％；V：0.015％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
按以下方法制备成焊丝：
(a)按上述配方制备盘条，配合拉拔粉，粗拉拔所述盘条至直径为5.1mm；
(b)将上述步骤(a)处理后的盘条进行退火处理，随后在通过砂带机除去所述盘条表面的氧化层，其中，砂带机运行参数：主轴启动频率15-30HZ，主轴电机频率≤48HZ。
(c)精拉拔上述步骤(b)处理后的所述盘条，所述盘条表面镀铜，层绕，得到焊丝。
在本实施例中，所述精拉拔过程包括，先采用硼液在所述盘条的表面涂硼，然后在160℃烘干，将盘条表面的硼烘干，再配合自行研制配比的特种焊丝专用钙系拉拔粉，将盘条拉拔3道次。其中，硼液中硼砂的含量为400g/L，在涂硼时，硼液的温度为98℃。
在本实施例中，通过精拉拔后，在盘条的表面镀铜，使用的镀铜液为25g/L硫酸铜溶液，镀铜的速度为1.0m/s，通过合理的控制镀铜的时间，控制焊丝最终的含铜量在0<Cu≤0.50％之间。
在本实施例中，所述退火处理工艺包括：
将粗拉拔后的盘条放置在井式退火炉中，向井式退火炉中持续的以5m3/h的速度，通入纯度为99.99％的氮气，以120℃/h的升温速率，将原始盘条的温度升至700℃，随后在氮气氛围下将盘条保温5h；保温5h后，盘条随炉冷却至250℃，冷却速度为20℃/h，其中，在冷却过程中，井式退火炉中始终通有氮气，盘条始终处于氮气氛围下，以防止在升温和降温过程中，盘条中的组份与空气中的氧气发生反应，影响盘条的组份。
随炉冷却至250℃后，添加冷却罩，使盘条的温度迅速下降至80℃；出炉自然冷却。
通过本实施例的方法制备的焊丝的成分为：
C：0.12％；Mn：1.90％；Si：0.20％；Ni：1.0％；Mo：0.65％；Ti：0.06％；S：0.008％；P：0.012％；Cr：0.10％；Cu：0.50％；Al：0.022％；V：0.015％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将本实施例的焊丝配合普通SJ101焊剂，对20mm厚的试验试板(低合金高强钢)进行单丝多道埋弧焊焊接实验；
经检测焊缝的熔敷金属化学成分为：
C 0.035％、Mn 0.99％、Si 0.09％、Ni 0.84％、Mo 0.41％、Ti 0.0171％、S0.0021％、P 0.007％、Cr 0.031％、Cu 0.14％、Al 0.020％、V 0.0023％，其余为铁及不可避免的杂质元素。
在本发明的其他实施例中，除去盘条表面氧化层的方式还可以是现有技术中的其他打磨方式，例如，人工通过砂纸手工打磨、酸洗等。
在本发明的实施例1-4中，焊接工艺为现有技术中本领域技术人员所熟知的焊接工艺。
将上述实施例1-4中的熔敷金属做拉伸试验、冲击试验以及弯曲试验，得到各实施例中熔敷金属的力学指标，其结果如下表所示：
需说明的是，在上述实施例1-4中，弯曲试验的弯曲角度为180°，弯曲直径为壁厚的4倍。
在实施例1中，在焊态测定熔敷金属的力学性能，在实施例2中，在热处理620℃×1h的状态下，测定熔敷金属的力学性能，在实施例3和4中，熔敷金属经过930℃×70min正火处理，空冷；再经645℃×130min回火处理，空冷；最后经610℃×120minPWHT处理，炉冷至300℃以下时进行空冷，再行测试。
通过实施例1-4的焊缝的熔覆金属的力学指标可以得出，由本发明的焊丝焊接后的焊缝具有良好的力学性能，符合低合金高强钢的焊接要求，尤其是应用在耐热锅以及压力容器的焊接上，可达到相应的强度要求以及焊接要求。

Claims (10)

1.一种埋弧焊丝，其特征在于，以重量百分数计包括：
C：0.12％-0.17％；
Mn：1.75％-2.40％；
Ni：0.90％-1.20％；
Mo：0.50％-0.80％；
Ti：0.02％-0.08％；
0<Si≤0.30％；
0<S≤0.010％；
0<P≤0.015％；
0<Cr≤0.20％；
0<Cu≤0.50％；
0<Al≤0.030％；
0<V≤0.030％；
余量为Fe和其他不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的埋弧焊丝，其特征在于，以重量百分比计包括：
C：0.12％；
Mn：1.75％；
Si：0.30％；
Ni：1.20％；
Mo：0.80％；
Ti：0.08％；
S：0.008％；
P：0.010％；
Cr：0.10％；
Cu：0.30％；
Al：0.020％；
V：0.010％；
余量为Fe和其他不可避免的杂质。
3.一种如权利要求1或2所述的埋弧焊丝的制备方法，包括以下步骤：
(a)制备盘条，粗拉拔所述盘条；
(b)将上述步骤(a)处理后的盘条退火处理，除去所述盘条表面的氧化层；
(c)精拉拔上述步骤(b)处理后的所述盘条，所述盘条表面镀铜，层绕。
4.根据权利要求3所述的埋弧焊丝的制备方法，其特征在于：在所述步骤(a)中，粗拉拔后的所述盘条的直径为5.1mm。
5.根据权利要求3所述的弧焊丝的制备方法，其特征在于：所述精拉拔过程包括，采用硼液在所述盘条的表面涂硼，150-200℃烘干，配合拉拔粉，拉拔3-5道次。
6.根据权利要求3所述的埋弧焊丝的制备方法，其特征在于：所述退火处理工艺包括：
升温阶段：以50-150℃/h的升温速率升温至690-710℃，保温5-12h；
第一冷却阶段：随炉冷却至500℃以下，冷却速度为10-30℃/h；
第二冷却阶段：速冷至150℃以下；出炉。
7.根据权利要求6所述的弧焊丝的制备方法，其特征在于：在所述升温阶段和所述第一冷却阶段中，以3.2-6m3/h的速度通入纯度为99.99％的氮气。
8.根据权利要求6所述的埋弧焊丝的制备方法，其特征在于：采用井式退火炉进行退火处理。
9.根据权利要求5所述的埋弧焊丝的制备方法，其特征在于：所述硼液中硼砂的含量为350-550g/L，硼液的温度为95-100℃。
10.根据权利要求5所述的低合金高强钢埋弧焊丝的制备方法，其特征在于：所述镀铜过程中用到的镀铜液为25-45g/L硫酸铜溶液，镀铜速度为0.8-1.0m/s。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN112548397A (zh) * 2020-12-07 2021-03-26 四川西冶新材料股份有限公司 一种汽化炉耐热钢氩弧焊丝及其制备方法
CN112756847A (zh) * 2019-11-06 2021-05-07 丹阳市俊晧金属科技有限公司 一种埋弧焊用低合金钢焊丝的制备方法及其专用设备
CN113245749A (zh) * 2021-07-09 2021-08-13 四川西冶新材料股份有限公司 一种用于电弧熔丝增材制造及高性能焊接的钛合金焊丝
CN116140865A (zh) * 2022-12-29 2023-05-23 湖南华菱涟源钢铁有限公司 焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05212583A (ja) * 1992-01-31 1993-08-24 Nippon Steel Corp 高張力鋼のサブマージアーク溶接方法
CN1343544A (zh) * 2000-09-20 2002-04-10 中国科学院金属研究所 压力容器焊接用高强度高韧性埋弧焊丝
JP3871655B2 (ja) * 2003-05-13 2007-01-24 Ｊｆｅスチール株式会社 高張力鋼用の両面一層サブマージアーク溶接用ワイヤ
CN1919524A (zh) * 2006-09-13 2007-02-28 武汉钢铁(集团)公司 低合金超高强度钢用高韧性埋弧焊丝
CN1923433A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 宝山钢铁股份有限公司 一种高性能埋弧焊丝及盘条及其制造方法
CN101733584A (zh) * 2010-02-13 2010-06-16 宝鸡石油钢管有限责任公司 管线钢用高强度埋弧焊丝
CN101905391A (zh) * 2010-08-26 2010-12-08 宜昌猴王焊丝有限公司 一种高强管线钢埋弧焊丝
CN102267021A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 鞍钢股份有限公司 管线钢用埋弧焊丝及其制造方法
CN102294554A (zh) * 2010-06-22 2011-12-28 宝山钢铁股份有限公司 -40℃具有良好冲击性能的80Kg级气体保护焊丝及盘条
CN102528319A (zh) * 2010-12-20 2012-07-04 上海大西洋焊接材料有限责任公司 一种高强度高韧性埋弧焊丝
CN103084752A (zh) * 2013-01-23 2013-05-08 宝山钢铁股份有限公司 一种x100管线钢用高强高韧埋弧焊丝
CN105215573A (zh) * 2015-10-15 2016-01-06 番禺珠江钢管（珠海）有限公司 一种管线钢用低温高韧性高强度埋弧焊丝及其制备方法
CN107984112A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 宝山钢铁股份有限公司 一种具有良好低温韧性的高强度埋弧焊丝

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05212583A (ja) * 1992-01-31 1993-08-24 Nippon Steel Corp 高張力鋼のサブマージアーク溶接方法
CN1343544A (zh) * 2000-09-20 2002-04-10 中国科学院金属研究所 压力容器焊接用高强度高韧性埋弧焊丝
JP3871655B2 (ja) * 2003-05-13 2007-01-24 Ｊｆｅスチール株式会社 高張力鋼用の両面一層サブマージアーク溶接用ワイヤ
CN1923433A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 宝山钢铁股份有限公司 一种高性能埋弧焊丝及盘条及其制造方法
CN1919524A (zh) * 2006-09-13 2007-02-28 武汉钢铁(集团)公司 低合金超高强度钢用高韧性埋弧焊丝
CN101733584A (zh) * 2010-02-13 2010-06-16 宝鸡石油钢管有限责任公司 管线钢用高强度埋弧焊丝
CN102267021A (zh) * 2010-06-07 2011-12-07 鞍钢股份有限公司 管线钢用埋弧焊丝及其制造方法
CN102294554A (zh) * 2010-06-22 2011-12-28 宝山钢铁股份有限公司 -40℃具有良好冲击性能的80Kg级气体保护焊丝及盘条
CN101905391A (zh) * 2010-08-26 2010-12-08 宜昌猴王焊丝有限公司 一种高强管线钢埋弧焊丝
CN102528319A (zh) * 2010-12-20 2012-07-04 上海大西洋焊接材料有限责任公司 一种高强度高韧性埋弧焊丝
CN103084752A (zh) * 2013-01-23 2013-05-08 宝山钢铁股份有限公司 一种x100管线钢用高强高韧埋弧焊丝
CN105215573A (zh) * 2015-10-15 2016-01-06 番禺珠江钢管（珠海）有限公司 一种管线钢用低温高韧性高强度埋弧焊丝及其制备方法
CN107984112A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 宝山钢铁股份有限公司 一种具有良好低温韧性的高强度埋弧焊丝

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112756847A (zh) * 2019-11-06 2021-05-07 丹阳市俊晧金属科技有限公司 一种埋弧焊用低合金钢焊丝的制备方法及其专用设备
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
CN112548397A (zh) * 2020-12-07 2021-03-26 四川西冶新材料股份有限公司 一种汽化炉耐热钢氩弧焊丝及其制备方法
CN112548397B (zh) * 2020-12-07 2021-12-07 四川西冶新材料股份有限公司 一种汽化炉耐热钢氩弧焊丝及其制备方法
CN113245749A (zh) * 2021-07-09 2021-08-13 四川西冶新材料股份有限公司 一种用于电弧熔丝增材制造及高性能焊接的钛合金焊丝
CN113245749B (zh) * 2021-07-09 2021-10-08 四川西冶新材料股份有限公司 一种用于电弧熔丝增材制造及高性能焊接的钛合金焊丝
CN116140865A (zh) * 2022-12-29 2023-05-23 湖南华菱涟源钢铁有限公司 焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法

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