本发明涉及到一种焊接材料，尤其是是涉及X70、X80大应变海底管道焊接用气保护焊丝及其生产方法。
背景技术：
X70、X80大应变钢管为海底管线工程所应用。然工程现场焊接表明，对X80大应变钢管及部分X70大应变钢管的环焊接头来说，在具有足够韧性的前提下，实现高强度管线钢管环焊接头高强匹配是面临的突出难题。
目前的焊接材料仅在陆地管线建造领域有所应用，如在手工焊条方面，现有的管道焊条主要是匹配陆地管线X100级别以下的，针对匹配陆地管线X100及以上级别钢管的焊条有待开发；在实心焊丝方面，现有的焊材也都是匹配陆地管线X100级别以下的；在自保护药芯焊丝方面，现有的自保护药芯焊丝可用于陆地管线现场焊接，针对陆地X100及以上级别的还有待开发；在气保护药芯焊丝方面，现有的气保护药芯焊丝主要应用于造船行业，针对管线钢的气保护药芯焊丝还没有应用过。
研发大应变海底管道焊接用焊接材料、特别是气保护焊丝已是大势所趋，刻不容缓。
技术实现要素：
本发明的目的在于为X70、X80大应变钢管提供配套的气体保护焊丝及其生产方法。使用按照这种成分设计与制备工艺制作的焊丝，可以在气保护的条件下焊接，且满足X70、X80大应变钢管焊接之如下技术要求：
①力学性能技术要求(参照API 1104标准)：
②操作工艺性能
满足管道环缝焊接施工要求。
根据以上考虑，本发明采用如下技术方案：X70、X80大应变海底管道焊接用气保护焊丝：
焊丝包括的各化学成分控制范围(wt％)，其中，铁为余量：
各元素的作用如下：
C(碳)：起强化作用。碳含量的控制范围，处于碳在铁素体中的溶解度以下或接近于铁素体中碳的溶解度。
Mn(锰)、Mo(钼)、Ni(镍)、Cr(铬)：主合金化元素，一方面起强化作用，阻止铁素体形成，从而通过改变相变温度，促进超低碳贝氏体(ULCB)组织的形成。
Nb(铌)、B(硼)、V(钒)、Ti(钛)等：微合金化元素，作用如下：
(1)B通过向奥氏体晶界偏聚,并在晶界处形成与奥氏体共格的细小硼相，阻碍铁素体相和碳化物在奥氏体晶界形成。少量的B合金化，因发生贝氏体相变而产生显著的强化效果。然需要加入一定的Nb或V来保证B的强化效果。
(2)加入Ti的作用是固定钢中溶解的N(氮)，否则N将与B结合，导致B的作用失效。
(3)Ti(CN)、Nb(CN)、V(CN)用来阻止奥氏体晶粒的长大。
气保护焊丝的生产方法，也即冶炼工艺过程，包括：
配料→抽真空→充氩气→通电→全熔→降温→加硅铁→加碳→加钛→加Re(稀土)→停电→浇注，冷却后得到钢锭。然后进行锻、轧及焊丝拉拔：
a.锻钢：始锻温度1155℃、终锻温度905℃，然后空冷。
b.轧钢：多道次轧制，然后905～995℃退火。最终精拔成直径符合要求的焊丝。
上述焊丝的焊接工艺：采用脉冲MIG焊接，保护气体体积比为96～100％Ar+5～0％CO2；电流I：180～280A；电压U：30V。
本发明所述焊丝达到的技术效果是：
按上述技术生产的焊丝的熔敷金属力学性能达到技术指标要求(脉冲MIG焊接，保护气体95％Ar+5％CO2，I：180A；U：19V)，如下表所示。
具体实施方式
实施例：
根据本发明的焊丝的化学成分及制作工艺要求，分别配套X70与X80钢，各制作2批焊丝。
制作过程如下。
首先使用纯铁洗炉。将纯铁经表面清理去除氧化皮，使用砂轮切割机分割为小块并称其质量，以便能够放入25kg的真空感应炉中。
具体的冶炼工艺过程如下：
配料→抽真空→充氩气→通电→全熔→降温→加硅铁→加碳→加钛→加Re→停电→浇注，冷却后得到钢锭，每块质量约为20kg。
焊丝拉拔
a.锻钢：装料→加热→保温、始锻温度1155℃、终锻温度905℃，然后空冷。
b.轧钢：装料→加热→保温、17道次轧制，然后905～995℃退火。最终精拔成Φ1.2mm的焊丝。
焊丝焊接：各批焊丝均采用脉冲MIG焊接，保护气体为(体积比)96％Ar+5％CO2，焊接工艺参数见表1.
表1实施例焊丝施焊母材与焊接工艺参数(以4个批次的为例)
表2实施例焊丝焊缝金属化学成分
表3实施例焊丝焊接接头力学性能
所述的各实施例的气保护焊丝的焊接工艺，包括：采用脉冲MIG焊接，保护气体体积比为96～100％Ar+5～0％CO2；I：180～280A；U：30V。
MIG焊接是惰性气体将焊接部分被覆，促使电弧稳定及防止焊接质量变化，利用电弧热熔融焊接部分的金属，并送人焊条使焊缝连接的焊接方法，一般又称半自动焊、被覆气体电弧焊或二氧化碳电弧焊等。