專利名稱：一種高強度壓力容器用鋼的埋弧焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種大型壓力容器鋼用鋼厚板埋弧焊接工藝方法，適用于抗拉強度在 610MPa級別高強度壓力容器鋼用厚板結構埋弧焊接，它屬于大型壓力容器鋼用鋼厚板結構 制造焊接技術領域。
背景技術：
隨著我國大型壓力容器鋼設計逐歩向高參數、大型化方面發展。為適應各類容器儲罐的 建造需要，武鋼(集團)公司開發了一種應用于高強度高性能壓力容器鋼鋼板，其綜合力
學性能優于國外同類鋼種水平，尤其是-4or低溫韌性具有優異強韌性匹配。基材性能的提 高對與之相匹配的焊接材料及焊接工藝提出了迫切的要求。
目前存在的主要問題采用目前國內現有600MPa級埋弧焊接材料與焊接工藝匹配， 熔敷金屬沖擊功與實際接頭韌性遠不能滿足高強度大型厚板結構制造的焊接技術要求，尤 其是與高韌性的基材相比，其-40'C低溫力學指標相差太遠，不能滿足大型壓力容器鋼厚板 結構制造焊接技術指標要求。在大線能量及多層焊的情況下，接頭低溫沖擊性能無法滿足 大型壓力容器鋼厚板結構制造焊接技術指標要求。
發明內容
本發明的Fl的在于提出一種解決埋弧焊接工藝與匹配材料焊接大型壓力容器鋼用鋼厚 板結構制造過程焊前不預熱、焊后不進行熱處理的焊接工藝方法。
實現上述目的技術內容
一種高強度壓力容器用鋼的埋弧焊接方法，其步驟
(1) 采用抗拉強度610 670MPa壓力容器用鋼、厚度為44 tnm 50mm;匹配的焊接 材料焊絲抗拉強度610 670MPa，焊絲直徑①4.0mm，焊劑為SJ105Q;
(2) 埋弧焊坡口采用雙面V型非對稱坡口，坡口角度為60。，鈍邊為4mm;
(3) 在焊接電流700A、焊接電壓36V、焊接速度30 cm/min、焊接線能量50kJ/cm條件下，連續對鋼板厚度為44mm 50mm相同板厚組合對接接頭施焊，直至焊縫填滿 為止；焊劑烘烤制度為350'C"h;層間溫度控制在100~150°C。
其在于所采用焊絲的化學組分及重量百分比為C:0.05 0.10、 Si:S0.010、 Mn:1.60 2.0、 Ni:0.30 0.50、 Ti:0.08 0.15、 Mo:0.20 0.50、 P^0.015、 S，OIO，其余為鐵及不 可避免的雜質。
本發明與現有技術相比，具有如下優點 本發明公開的"一種高強度壓力容器鋼厚板埋弧焊接工藝方法"具有如下優點
(1) 其滿足了我國大型壓力容器鋼儲罐厚板結構鋼關鍵埋弧焊接工藝制造技術。埋弧焊對 接頭抗拉強度、接頭三區沖擊功達到較高水平，接頭具有優良的低溫沖擊韌性及安全儲備。
(2) 本發明埋弧焊接頭過熱區主要為貝氏體組織，焊縫金屬主要為細小的針狀鐵素體組織， 從而使焊縫具有優良的強韌性力學性能及抗裂性能。
(3) 實現了大型壓力容器鋼鋼對接接頭厚板結構制造過程焊前不預熱，焊后不進行熱處理 的焊接工藝，采用多層多道連續施焊工藝時接頭具有優良的綜合力學性能；焊接操作簡便、 高效、節能，適用于工廠大型壓力容器鋼儲罐鋼制造推廣應用。
圖1為焊接厚板組合44mm+44mm的埋弧焊坡口示意圖
具體實施例方式
實施例1:
基材抗拉強度610 MPa調質容器鋼，厚板組合44mm+44mm。試板尺寸為 600mmx400mmx44mm，埋弧焊坡口采用雙面V型非對稱坡口，坡口角度為60°，鈍邊4mm; 焊接材料匹配
焊絲其化學組分及重量百分比為C 0.07、 Si 0.06、 Mn 1.80、 Ni 0.29、 Ti 0.12、 Mo 0.35、 P 50,012、 S 0.006，其余為鐵及不可避免的雜質。焊絲直徑為O4.0mm，并與燒結焊劑SJ105Q匹配進行焊接，熔敷金屬的力學性能為 Rd: 525MPa， Rm: 615 MPa， A: 29%, Z: 73%， -40。CAKv沖擊功166J; 焊接工藝參數為焊接電流700A,焊接電壓36V，焊接速度30cm/min，焊接線能量
50 kJ/cm;焊劑烘烤制度為350'Olh;埋弧焊對接采用多層多道連續施焊，直至焊縫填滿
為止；層間溫度控制在100 130°C;
采用上述焊接方法焊接的容器鋼，經對接接頭力學性能檢測，接頭抗拉強度Rm :
655MPa，焊縫沖擊功-40。CAKv: 149J，熔合線-4(TCAKv: 156J，熱影響區(2mm) -40°CAKV: 93 J，熱影響區(5mm) -40°CAKV: 103 J，熱影響區(20mm) -40。CAKV: 186 J。 實施例2:
基材抗拉強度670 MPa調質容器鋼，厚板組合50mm+50mm。試板尺寸為 600mmx400mmx50mm，埋弧焊坡口采用雙面V型非稱坡口 ，坡口角度為60。，鈍邊4mm。 焊接材料匹配
焊絲其化學組分及重量百分比為C0.09、 Si0.09、 Mnl.83、 Ni0.31、 Ti0.13、 Mo 0.30 、 PSO.Oll、 S 0.007，其余為鐵及不可避免的雜質。
焊絲直徑為04.0mm，并與燒結焊劑SJ105Q匹配進行焊接，熔敷金屬的力學性能為 Re,: 525MPa， Rm: 615MPa， A: 29%， Z: 73%， -40°。八!^沖擊功166J。
焊接工藝參數為焊接電流700A，焊接電壓36V，焊接速度30cm/min，焊接線能量 50 kJ/cm;焊劑烘烤制度為35(TCxlh;埋弧焊對接采用多層多道連續施焊，直至焊縫填滿 為止；層間溫度控制在130 150°C;
采用上述焊接方法焊接的容器鋼，經對接接頭力學性能檢測。接頭抗拉強度Rm :
660MPa，焊縫沖擊功-40°CAKV: 126J，烙合線-4(TCAKv: 201J，熱影響區(2mm) -40°CAKV: 136 J，熱影響區(5mm) -40°CAKV124J，熱影響區(20mm) -40°CAKV: 144 J。
權利要求
1.一種高強度壓力容器用鋼的埋弧焊接方法，其步驟(1)采用抗拉強度610～670MPa壓力容器用鋼、厚度為44mm～55mm；匹配的焊接材料焊絲抗拉強度610～670MPa，焊絲直徑Φ4.0mm，焊劑為SJ105Q；(2)埋弧焊坡口采用雙面V型非對稱坡口，坡口角度為60°，鈍邊為4mm；(3)在焊接電流700A、焊接電壓36V、焊接速度30cm/min、焊接線能量50kJ/cm條件下，連續對鋼板厚度為44mm～55mm相同板厚組合對接接頭施焊，直至焊縫填滿為止；焊劑烘烤制度為350℃×1h；層間溫度控制在100～150℃。
2、 如權利要求1所述的一種高強度壓力容器用鋼的埋弧焊接方法，其特征在于所采用 焊絲的化學組分及重量百分比為C:0.05 0.10、 Si: 50.010、 Mn:1.60 2.0、 Ni:0.30 0.50、 Ti:0.08 0.15、 Mo:0.20 0.50、 PS0.015、 S50.010,其余為鐵及不可避免的雜質。
全文摘要
本發明公開了一種抗拉強度610～670MPa級別的大型壓力容器用厚板鋼埋弧焊接的方法。其解決目前存在的熔敷金屬沖擊功與實際接頭韌性不能滿足高強度大型厚板結構制造的焊接要求等不足。措施本發明的步驟用抗拉強度610～670MPa壓力容器鋼、厚度44mm～55mm；匹配的焊接材料焊絲抗拉強度610～670MPa、直徑Φ4.0mm，焊劑SJ105Q；埋弧焊坡口為60°的雙面V型非對稱坡口，鈍邊為4mm；在焊接電流700A、電壓36V、速度30cm/min、線能量50kJ/cm條件下，連續在對接接頭處施焊直至焊縫填滿止；焊劑烘烤制度為350℃×1h；層間溫度為100～150℃。本發明焊前不預熱，焊后不熱處理，接頭具有優良的低溫沖擊韌性及安全儲備。
文檔編號B23K9/095GK101564791SQ20091006243
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者習天輝, 余酒泉, 劉吉斌, 牟文廣, 王玉濤, 凱 繆, 胡因洪, 胡家國, 浮 陳, 黃治軍 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司