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本文介绍了原油船货油舱(COT)耐蚀钢配套气保护药芯焊丝的研制:1、采用高钛金红石渣系,即TiO2-SiO2渣系,并加入Zr02、Mg0、NaF、Al-Mg、Si-Mn,电解锰成分,通过成分优化设计,实现了配套气保护药芯焊丝在100%C02气体保护气氛中全位置焊接工艺性能。2、采用Ti-B微合金C-Mn-Cu-Ni合金系,实现配套气保护药芯焊丝力学性能与耐蚀性能,在100%C02气体保护气氛中,采用焊丝中金红石在焊接过程中还原反应生成Ti元素过渡到熔敷金属中并保持金红石添加量不变,通过合金成分调整,得到B元素与Ni元素最佳匹配值,使配套气保护药芯焊丝获得良好力学性能:屈服强度σ为491Mpa,抗拉强度σ b为568Mpa,延伸率A为24.0%,冲击韧性KV2(-40℃)为 112J。3、根据CCS于2013年02月新推出《原油油船货油舱耐蚀钢材检验指南》标准,采用自制的模拟COT船舱上甲板和下甲板腐蚀试验装置研究了配套气保护药芯焊丝熔敷金属以及COT耐蚀钢焊接接头的腐蚀性:配套气保护药芯焊丝熔敷金属在模拟COT船舱上甲板腐蚀环境中25年腐蚀损耗估算值ECL为1.72182mm,小于标准规定值2mm;在模拟COT船舱下甲板腐蚀环境中每年的腐蚀损耗为0.94223mm,小于标准规定值1mm;焊接接头在上、下甲板腐蚀环境中腐蚀深度均小于标准规定值30μ m。采用光学显微镜及扫描电镜(SEM)分析了配套气保护药芯焊丝的韧化机理,保持焊丝熔敷金属中Ti含量不变,重点研究了在100%C02气体保护气氛中B和Ni元素对焊丝熔敷金属组织的影响:4、COT耐蚀钢配套气保护药芯焊丝中加入B元素抑制先共析铁素体和侧板条铁素体的出现,促进细小,弥散分布针状铁素体形成,大幅度提高焊丝-40℃低温冲击韧性值。5、COT耐蚀钢配套气保护药芯焊丝中加入Ni元素抑制先共析铁素体出现,促进针状铁素体形成,当焊丝熔敷金属中Ni含量为0.29,焊丝熔敷金属焊缝组织以针状铁素体为主,并且出现了典型十字花型形貌,使焊丝-40℃低温韧性值达到最高;继续增加焊丝中Ni含量,焊丝熔敷金属焊缝组织出现了针叶状超低碳贝氏体组织,损害了焊丝低温韧性。6、COT耐蚀钢配套气保护药芯焊丝中加入Ni元素使焊丝熔敷金属焊缝重热区之不完全正火区由于枝晶偏析,出现马氏体组织,而且随着Ni含量的提高,马氏体的数量也相应该增加,大量枝晶间偏析的马氏体组织引起应力集中,损害焊丝的低温冲击韧性值。