本發(fā)明提供了一種用于極低溫奧氏體高錳鋼焊接的熔化極實心焊絲，其化學(xué)組分為，C:0.40?0.55wt％；Mn:22?26wt％；Si:0.30?0.70wt％；P≤0.020wt％；S≤0.010wt％；Cr：2.5?5.0wt％；Ni：1.5?4.0wt％；Mo：1.0?3.0wt％；Cu:0.20?0.90wt％；V：0.03?0.20wt％；Nb：0.01?0.05wt％；不可避免的雜質(zhì)元素總和≤0.3wt％；余量為Fe，各組分的質(zhì)量百分比之和為100％。本發(fā)明所述的實心焊絲，價格相對低廉，所形成的熔敷金屬在超低溫(?196℃)具有高韌性，強度與低溫奧氏體高錳鋼相匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熔化極實心焊絲領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于極低溫奧氏體高錳鋼焊接的熔化極實心焊絲。

背景技術(shù)

液化天然氣(LNG)是將天然氣經(jīng)過凈化處理后，由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，由于石油價格持續(xù)上漲，尋求替代能源、實現(xiàn)能源需求多元化的要求日趨迫切，各國對LNG的需求增長尤為迅猛。液化天然氣的儲存和運輸必須使用一種低溫專用鋼，長期以來，液化天然氣儲存和運輸?shù)拇吧现饕獞?yīng)用9Ni鋼，此種鋼使用溫度最低可達-196℃，但含較高的Ni元素，因此價格昂貴。

近年來，奧氏體高錳鋼因其低廉的價格和優(yōu)異的塑韌性而備受矚目。研究表明奧氏體高錳鋼的低溫韌性、耐疲勞性、耐腐蝕性等性能與目前廣泛應(yīng)用的9％Ni鋼相當。另外，金屬錳的價格比鎳元素價格相比較低，采用高錳鋼可大幅降低材料制造成本，因此，高錳鋼比傳統(tǒng)鎳系低溫鋼具有較明顯的優(yōu)勢。2010年11月韓國大宇造船廠聯(lián)合現(xiàn)代公司、大宇造船海洋公司與浦項鋼鐵公司和五大船級社共同成立了名為“極低溫用高錳鋼及焊接材料共同開發(fā)”的項目，歷時5年的努力，成功實現(xiàn)批量生產(chǎn)。目前國內(nèi)關(guān)于低溫奧氏體高錳鋼也開始進入研發(fā)階段，此種鋼板在應(yīng)用過程中，采用焊接工藝進行結(jié)構(gòu)及設(shè)備的制造，因此研發(fā)一種與高錳鋼配套使用的焊材材料是高錳鋼使用及發(fā)展過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

針對低溫奧氏體高錳鋼的熔化極實心焊絲，專利CN106938375(適用于-196℃工作溫度的熔化極氣體保護焊焊絲)公開了一種適用于低溫奧氏體高錳鋼配套使用的熔化極實心焊絲，該焊絲滿足了-196℃沖擊韌性良好，抗拉強度在582～695MPa，化學(xué)成分與母材相當，Ni元素含量在6.4～8.2wt％。此種焊絲抗拉強度小于700MPa，合金成分中雖然提高了Mn含量，降低了Ni元素含量，但仍有6.4～8.2wt％的Ni，會在一定程度上增加焊絲的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提出一種用于極低溫奧氏體高錳鋼焊接的熔化極實心焊絲，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明焊絲Ni元素含量降低至4％以下，大幅度節(jié)約了成本，價格相對低廉。并且通過添加其他強碳化物形成元素增強了奧氏體的強度，使焊縫金屬抗拉強度≥700MPa；所形成的熔敷金屬在超低溫(-196℃)具有高韌性，強度與低溫奧氏體高錳鋼相匹配。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種用于極低溫奧氏體高錳鋼焊接的熔化極實心焊絲，其化學(xué)組分為，C:0.40-0.55wt％；Mn:22-26wt％；Si:0.30-0.70wt％；P≤0.020wt％；S≤0.010wt％；Cr：2.5-5.0wt％；Ni：1.5-4.0wt％；Mo：1.0-3.0wt％；Cu:0.20-0.90wt％；V：0.03-0.20wt％；Nb：0.01-0.05wt％；不可避免的雜質(zhì)元素總和≤0.3wt％；余量為Fe，各組分的質(zhì)量百分比之和為100％。

優(yōu)選的，其化學(xué)組分為，C:0.40-0.45wt％；Mn:23-25wt％；Si:0.40-0.50wt％；P≤0.020wt％；S≤0.010wt％；Cr：3.4-3.8wt％；Ni：2.3-3.0wt％；Mo：1.4-2.0wt％；Cu:0.40-0.60wt％；V：0.06-0.10wt％；Nb：0.025-0.04wt％；不可避免的雜質(zhì)元素總和≤0.3wt％；余量為Fe，各組分的質(zhì)量百分比之和為100％。