[发明专利]超高强度的低温焊接件

权利要求书

1.对基体金属进行焊接以获得抗拉强度大于约900MPa(130ksi)的焊接件的方法，所述方法包括的步骤为：

(i)使用气体保护焊接工艺、氩基的保护气体、以及自耗焊丝进行焊接，所述自耗焊丝产生含有铁和下述合金元素的焊缝金属：

约0.06-0.10wt％的碳；

约1.60-2.05wt％的锰；

约0.20-0.32wt％的硅；

约1.87-6.00wt％的镍；

约0.30-0.87wt％的铬；以及

约0.40-0.56wt％的钼。

2.根据权利要求1的方法，其中所述的焊缝金属进一步含有至少一种选自于0～约0.30wt％的铜、0～约0.020wt％的铝、0～约0.015wt％的锆以及0～约0.010wt％的钛的添加元素。

3.根据权利要求1的方法，其中，在所述气体保护焊接工艺中采用低热输入焊接。

4.根据权利要求3的方法，其中，在电弧能量为0.5～约1.5kJ/mm(12.7kJ/英寸-38kJ/英寸)的条件下进行所述低热输入焊接。

5.根据权利要求1的方法，其中，所述的气体保护焊接工艺是GMAW，所述焊缝金属包含铁和约0.07wt％的碳，约2.05wt％的锰，约0.32wt％的硅，约2.20wt％的镍，约0.45wt％的铬，约0.56wt％的钼，低于约110ppm的磷，以及低于约50ppm的硫。

6.根据权利要求5的方法，其中，所述的气体保护焊接工艺在电弧能量为约0.3-1.5kJ/mm(7.6-38kJ/英寸)的条件下实施。

7.根据权利要求5的方法，其中，所述焊缝金属的DBTT低于约-73℃(-100°F)。

8.根据权利要求1的方法，其中，所述的气体保护的焊接工艺是GMAW，所述焊缝金属包含铁和约1.60wt％的锰、约0.25wt％的硅、约1.87wt％的镍、约0.87wt％的铬、约0.51wt％的钼、低于约75ppm的磷、低于约100ppm的硫以及低于约0.10的碳。

9.根据权利要求8的方法，其中，采用氧含量低于约1wt％的氩基保护气体来实施所述的气体保护焊接工艺。

10.根据权利要求8的方法，其中，在电弧能量为约0.3-1.5kJ/mm(7.6-38kJ/英寸)的条件下实施所述的气体保护焊接工艺。

11.根据权利要求8的方法，其中，所述焊缝金属的DBTT低于约-73℃(-100°F)。

12.根据权利要求1的方法，其中，所述的气体保护的焊接工艺是TIG，所述的焊缝金属含有铁和约1.80wt％的锰、约0.20wt％的硅、约4.00wt％的镍、约0.5wt％的铬、约0.40wt％的钼、约0.30wt％的铜、约0.02wt％的铝、约0.010wt％的钛、约0.015wt％的锆、低于约50ppm的磷、低于约30ppm的硫以及低于约0.07wt％的碳。

13.根据权利要求12的方法，其中，在热输入为约0.3-1.5kJ/mm(7.6-38kJ/英寸)和预热温度为约100℃(212°F)的条件下实施所述气体保护焊接工艺。

14.根据权利要求12的方法，其中，所述的焊缝金属的DBTT低于约-73℃(-100°F)。

15.根据权利要求1的方法，其中，所述焊缝金属的显微组织包含以自回火的板条马氏体为主的细晶粒的BCC晶体结构和低含量的非金属夹杂物。