[发明专利]一种双金属复合管不锈钢埋弧焊焊丝化学成分设计方法

权利要求书

1.一种双金属复合管不锈钢埋弧焊焊丝化学成分设计方法，其特征包括以下步骤：

S1、测量双金属复合管复层不锈钢板埋弧焊焊缝基层熔化区、焊丝熔敷填充区面积，确定提高双金属复合管复层不锈钢埋弧焊焊丝各个合金元素含量；

S2、根据设计要求确定双金属复合管基层合金元素含量和双金属复合管复层不锈钢合金元素含量；确定补偿双金属复合管复层不锈钢焊缝中合金元素含量的方法；

S3、设计双金属复合管不锈钢埋弧焊焊丝化学成分；

通过以上步骤实现双金属复合管不锈钢埋弧焊焊丝化学成分设计；

在步骤S1中，还包括：

S11、设计双金属复合管复层不锈钢板焊接坡口尺寸；

双金属复合管复层不锈钢厚度3mm，复层焊接坡口角度45±2°，坡口深度2.0±0.5mm；

S12、设计双金属复合管复层不锈钢板三丝单道埋弧焊焊接规范；

S13、焊接双金属复合管复层不锈钢板并制作焊缝酸蚀样；

步骤S12中，三丝单道埋弧焊焊接规范为：一丝焊接电流700±50A,电弧电压32±2V，二丝焊接电流550±50A,电弧电压36±2V，三丝焊接电流500±50A,电弧电压40±2V，焊接速度1.4±0.1m/min；

焊丝选择直径φ4mm的不锈钢钢级焊丝，焊剂为SJ601焊剂；

三丝单道埋弧焊焊接规范对应的复层焊缝熔深为5.5~6.0mm；

步骤S2中，确定补偿复合管中合金元素含量的方法是：以焊缝合金元素含量与复层不锈钢板合金元素含量一致为原则设计焊丝合金元素含量，焊丝熔敷填充区合金元素含量足以补偿基层熔化区合金元素含量，并使焊丝熔敷填充区、基层熔化区与复层不锈钢板合金元素含量一致；

焊丝合金元素含量计算公式为：

A2×Di+A1×Ei=Bi×(A1+A2)

式中：A1为基层熔化面积，A2为焊丝熔敷填充面积，B为复层不锈钢板合金元素含量、D为复层不锈钢板埋弧焊焊丝对应的合金元素含量，E为双金属复合管基层合金元素含量，i为合金元素；

步骤S3中，焊丝成分进行设计时，按焊丝合金元素含量计算公式A2×Di+A1×Ei=Bi ×(A1+A2)，分别计算出焊丝对应的Mn、Si元素含量；

步骤S3中，焊丝成分进行设计时，根据双金属复合管中Cr、Ni和Mo含量，将双金属复合管复层不锈钢埋弧焊焊丝合金元素计算公式A2×Di+A1×Ei=Bi ×(A1+A2)简化为A2×Di=Bi ×(A1+A2)；按双金属复合管复层不锈钢埋弧焊焊丝合金元素简化计算公式A2×Di =Bi ×(A1+A2)分别计算出焊丝对应的Cr、Ni和Mo含量。

2.根据权利要求1所述的一种双金属复合管不锈钢埋弧焊焊丝化学成分设计方法：步骤S13中，制作焊缝缝酸蚀样的方法是：

A1、制作腐蚀溶液：腐蚀溶液配置采用36%盐酸和100%硝酸，将盐酸12ml和硝酸10ml混合；

A2、将焊接好的双金属复合管复层埋弧焊焊缝试样抛光，将抛光好的试样面朝下在溶液中浸泡至断面可见；

A3、用水和乙醇对试样进行清洗。

3. 根据权利要求1所述的一种双金属复合管不锈钢埋弧焊焊丝化学成分设计方法：步骤S2中，根据双金属复合管基层碳钢钢级按API 5L《管线钢管规范》确定双金属复合管基层碳钢合金元素含量,根据双金属复合管复层不锈钢钢级按API 5LD《内覆或衬里耐腐蚀复合管规范》确定双金属复合管复层不锈钢合金元素含量。

4.根据权利要求1所述的一种双金属复合管不锈钢埋弧焊焊丝化学成分设计方法：步骤S3中，

C≤0.025％、 S≤0.010％、P≤0.020％。