管线钢管焊接专用SJ101G烧结焊剂的研制

表 1 焊接规范
焊接电压 焊接电流 焊接速度 2345 63,5 738*89:5
内焊缝
.;<!$ 1/)<;;)
外焊缝
3先 行 焊 丝 5
!(<!; ;!)<;;) $#.(< $#!(
外焊缝 !1
3后 行 焊 丝 5
!=)
!#! 试 验 用 母 材 为 >< $)#!88 厚 的 ?>)钢 板-化 学 成 分 见 表 .-焊 接 用 焊 丝 为 @);&-化 学成分见表 $0烧结 焊 剂 试 制 用 材 料 主 要 有 萤 石 "熔 炼 镁 砂 "刚 玉 等 0
本文从烧结焊剂的熔渣物理性能的角度
研究了各种矿物材料对焊缝金属的力学性能
的 影 响-研 究 了 熔 渣 碱 度 对 低 温 冲 击 韧 性 以 及 焊 道 形 状1焊 缝 表 面 质 量 的 影 响2 同 时 与
.$*/焊丝配合进行了大量的焊接 0)$级钢 管 试 验-结 果表明-研 制 的 !"#$#%& 烧 结 焊 剂 与 .$*/焊 丝 配 合-焊 缝 金 属 的 低 温 冲 击 韧 性 满 足 设 计 要 求 -而 且 脆 性 转 变 温 度 低 2
".. "..
X Y.
表 $ 焊缝金属化学成分[
1234 5
元素
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含量 .#". "#< .#$. .#.". .#.*. .#=< .#.=. .#.=. .#.$. .#.".
[均为最小值
表 < 焊缝金属力学性能
拉伸试验
冲击试验
技术要求
屈服强度 抗拉强度 NO168P5 NQ168P5 $/<:9<. X<Y.
"#$% 是 以 矿 物 类 原 料*铁 合 金*水 玻 璃 等形式加入的&以多种形式加入可以改变焊 接的综合工艺性能&
+,$-%./ 0 (./ +,$ 是 作 为 调 整 熔 渣 的 碱 度 而 加 入 的 & 对 于 碱 性 的 渣 系!具 有 提 高 熔 敷 金 属 冲 击 韧 性*降低扩散氢含量的作用&+,$ 的熔点较 高!提 高 熔 渣 的 粘 度!抑 制 了 熔 渣 的 流 动 性& 加入量超过 (./时!使 焊 缝 成 型 变 坏&试 验 认 为!+,$ 含量 超 过 (./时!脱 渣 性 能 变 坏 是 由 于 +,$ 具 有 增 大 熔 渣 表 面 张 力 的 作 用 !特 别 是 在 坡 口 中 施 焊 时 !熔 渣 不 能 充 分 地 在 坡 口 中 流 动 !过 早 地 凝 固 !熔 敷 金 属 不 能 与 坡 口 两 壁 圆 滑 地 过 渡 !造 成 脱 渣 困 难 !也 易 产 生咬边*夹渣等缺陷 & ’1) +,$ 可 以 以 碳 酸 盐 2如 菱 镁 矿*白 云 石3*镁砂等形式加入!但不能超过 (./&
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元 素 F’ 0I 6@
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含 量 .#"< .#.*? .#"/ .#*< .#.=<
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表 = 母材力学性能 拉伸试验
冲击试验
屈服强度 抗拉强度 屈强比 NO168P5 NQ168P5 NO&NQ
不易得到稳定地提高0 按 照 ?>)钢 焊接 用烧结 焊剂的 要 求-经
过 大 量 焊 剂 配 方 调 试-确 定 了 具 有 良 好 工 艺 性 能 的 &CD.’EFG’,H.G! 系 的 烧 结 焊 剂 的基础配方0焊剂的主要组分见表 >0
表 > 焊剂主要组分的质量 3IJK5
Байду номын сангаас
&CD.
EFG
,H.G!
/ 烧结焊剂配方设计 用于螺旋焊管的烧结焊剂除要求具有良
好 的 焊 接 工 艺 性 能 "焊 道 形 状 外 -焊 缝 金 属 必 须 具 有 优 良 的 低 温 冲 击 韧 性-以 保 证 焊 缝 金 属 满 足 输 气 的 要 求 0因 此 -不 仅 从 提 高 焊 剂 的 焊 接 工 艺 性 能 方 面 来 考 虑 焊 剂 的 渣 系-而 且 必须最大限度地从提高焊缝金属低温冲击韧
表 " -./0焊丝化学成分
1234 5
元素
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7
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要求值 .#.9:.#". "#*:"#9
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实测值
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元素
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指 标 -以 最 大 限 度 地 满 足 工 程 的 要 求 2这 就 要 求 科 学 地 选 择 优 良 的 焊 接 材 料-即 焊 丝 和 烧 结 焊 剂-如 果 使 用 目 前 的 .$*/ 焊 丝 配 合 !"#$#烧 结 焊 剂 焊 接 钢 管-存 在 焊 缝 金 属 低 温 冲 击 韧 性 低1数 据 波 动 和 离 散 度 很 大 以 及 焊 缝 表 面 麻 点 和 凹 坑 多 等 问 题-不 能 满 足 技 术 要 求 -所 以 必 须 研 究 低 温 冲 击 韧 性 高 1焊 缝 成 型 好 的 烧 结 焊 剂 -来 满 足 钢 管 的 设 计 要 求 2
主题词 长输管线 输气管线 管线钢 焊接 焊剂 焊丝 韧性 性能
#前 言 为了满足国民经济和社会发展对天然气
的 需 求-将 新 疆 塔 里 木 的 天 然 气 经 新 疆1甘 肃 1宁 夏 1陕 西 1河 南 1安 徽 1江 苏 1上 海 等 九 个 省 市 区 输 送 到 上 海-全 程 分 4段-共 计 约 6$$$789#:2 这 是 建 国 以 来 输 气 量 最 大-距 离 最 长1直 径 和 壁 厚 最 大 的 一 条 国 家 级 乃 至 世 界级的天然气管道2目前国内管线钢管多为 ;<=标准的 03$1034级的材质-管道压力为 3>6?<@2而世界先进的输气管道用钢 管材 质多为 0)$级-天然气高压输送压力达到 #$ A #4?<@2这 样 的 重 大 工 程 -国 内 许 多 研 究 部 门对焊缝的力学性能分别提出了不同的技术
焊管G第 ’6卷第 4期G’$$#年 H月
G #)G
管线钢管焊接专用 !"#$#%&烧结焊剂的研制
孟润全# 任 林’ 王志强# 吴再顺#
(#宝鸡市永定石油钢管焊接材料有限公司 )’#$$*+’陕西广播电视大学,
摘 要 介绍了 !"#$#%&烧结焊剂的化学成分和研制过程-通过对 !"#$#%&烧结焊剂配合 .$*/焊丝焊接 0)$管 线 钢 的 焊 缝 力 学 性 能 的 解 剖 分 析-指 出 采 用 传 统 的 熔 炼 焊 剂1!"#$#等 烧 结 焊 剂 其 焊 缝 不 能 满 足 标 准 关 于 韧 性 的 要 求2并 通 过 大 量 的 03410)$级 管 线 钢 的 生 产 试 验-指 出 !"#$#%&烧结焊剂配合 .$*/焊丝焊接 03410)$级管线钢管焊缝 0射线探伤可达到5级标准要 求 -韧 性 也 能 达 到 标 准 要 求 2
L9G.
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研制的耐磨堆焊烧结焊剂按照国际焊接
学 会 3MMN5推 荐 的 碱 度 公 式 计 算-焊 剂 的 碱 度 AMMNO.#$$0
AMMN O P&CGQEFGQR.GQ+C.GQ )#(
3E:GQ DSG5Q &CD.T*PL9G.Q
)#(3U9G.QVWG.Q,H.G!5T 3$5 /#. 焊剂组成的选择及其作用
PGT-抑制 PGT向 熔 敷 金 属 中 过 度-从 而 降 低
了熔敷金属中的氧含量-&CD.属 于 碱 性 氟 化
物 -提 高 熔 渣 的 碱 度 -有 利 于 提 高 焊 缝 金 属 的
低温冲击韧性0
&CD.的电离电位较高-影 响 焊 接 电 弧 的
稳 定 性 -同 时 影 响 熔 渣 的 流 动 性 能 -对 焊 缝 形
伸长率 R<14 5
冲击吸收功S 1T5 剪切面积
1U *.V 5
比W 14 5
实测值
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