[发明专利]一种X100管线钢埋弧焊用焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料成型的焊剂领域，具体涉及一种X100管线钢埋弧焊用焊剂及其制备方法。

背景技术

随着石油天然气等运输管道的不断建设和扩大，尤其是在环境恶劣地区，对管线钢的要求更加严格，为了满足其恶劣环境的要求以及降低生产成本，近年来开发出了新的高等级的管线钢及X100管线钢，但是与之相匹配的烧结焊剂却相对滞后。

目前，国内钢管厂普遍使用的SJ101、SJ101-G、BG-SJ101-G等品牌的烧结焊剂，主要针对X70、X80管线钢，尚不能满足X100高强管线钢以及更高等级的管线钢焊接，由于X100管线钢焊缝金属强度不能达到母材的等强匹配，以及焊接工艺性均不能满足高强X100管线钢的需求，焊接大口径、大壁厚钢管的生产要求，主要是保证韧性的前提下，提高管线钢焊缝金属的强度，SJ101-G焊剂匹配H08C、H03M焊丝的熔敷金属力学性能见表1。

表1H08C、H03M焊丝熔敷金属力学性能

 σ_s/MPaσ_b/MPaδ₅/%A_kv(-20℃)/JH08C+SJ101-G454～500537～54223～30134H03M+SJ101-G562～640637～69221～23159

由表1可以看出，H08C、H03M焊丝匹配SJ101-G，其熔敷金属不能满足X100管线钢的使用要求，若要满足X100管线钢的实际埋弧焊接生产需要，提高焊缝强度和韧性，有必要考虑开发其它合金系统的埋弧焊剂匹配合适的埋弧焊丝，调整焊缝金属中微合金元素和控制杂质元素（如控制O、N、S、P含量），以提高熔敷金属的纯净度。

X100管线钢焊接存在的主要问题是，如何达到强度、韧性与焊接性的最佳匹配，以提高焊接接头强度和韧性为目标，向焊缝熔敷金属过渡微量的Ti、B、Mn等合金元素，增大焊剂碱度来提高熔敷金属的低温冲击韧性，有效地抑制无共析铁素体的析出，使焊缝金相组织获得细小、均匀的针状铁素体组织，从而提高焊缝金属强度和低温冲击韧性。合金化必须在保护构件工作安全可靠的前提下，尽可能提高屈服强度和抗拉强度，从而达到减轻构件重量、节约钢材的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种X100管线钢埋弧焊用焊剂及其制备方法，解决X100管线钢焊缝金属强度不能达到母材的等强匹配，以及焊接工艺性均不能满足高强X100管线钢需求等问题。

本发明的技术方案是：

一种X100管线钢埋弧焊用焊剂，焊剂的化学成分重量百分比为：CaF₂19～25wt.%，MgO15～30wt.%，Al₂O₃15～20wt.%，CaO2～10wt.%，SiO₂10～20wt.%，MnO4～6wt.%，TiO₂5～10wt.%。