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本文针对我国“西气东输”工程专用管线钢X70的焊接需求,深入研究探讨了如何改善碱性焊条的焊接工艺性能、焊接接头强韧性性能和抗冷裂纹性能的途径。在此基础上研制开发了一种与X70管线钢配套的新型高韧性超低氢焊条CHE607GX,并对该焊条的综合性能进行了测试和应用试验。在焊接工艺性能方面,通过使用GX高温物性仪等先进测试仪器并结合严格的焊接工艺性能试验,研究了CHE607GX焊条药皮成分对其电弧稳定性、熔滴过渡、飞溅、焊缝成型及脱渣性等的影响。探讨了药皮中主要组分对其熔化特性的影响规律。研究结果表明:大理石、萤石、石英的改变都会显著引起药皮熔化特性的变化,其中熔化特性对大理石含量的变化较为敏感。当焊条药皮中大理石/萤石成分为2～2.5%(wt)、石英为4～10%时,焊条的综合工艺性能为最佳。在焊缝组织和力学性能方面,本文探讨了C、Mn、Si、Ni等主要合金元素对焊缝力学性能的影响规律,还采用单一因子变动法重点研究了加入Ti-B和稀土元素对焊缝力学性能,尤其是低温韧性的影响。试验结果说明:严格控制CHE607GX焊条的C、Si和杂质元素S的含量,并保证Mn/Si比大于3.0～3.5,加入0.3%～2.0% Ni,向焊缝金属过渡微量的Ti—B和稀土元素,可以有效地抑制先共析铁素体的析出,使焊缝获得细小、均匀的针状铁素体组织,从而提高焊缝的低温冲击韧性。在焊条的耐吸潮性方面,通过分析影响焊条吸湿能力的各种因素,分析寻找提高低氢焊条药皮耐吸潮能力的方法。研究结果表明:药皮配方中采用耐吸潮原料替代易吸潮材料,对提高低氢焊条的耐吸湿能力十分重要。粘接剂的选择应用也很关键,随着水玻璃模数的提高,药皮的耐吸湿能力提高;当K、Na水玻璃的比例为1:1时,可得到比单一的K或Na水玻璃更好的耐吸湿能力;在K、Na比为1:2时,加入10%的Li水玻璃,可使CHE607GX焊条药皮的耐吸湿能力比普通J607焊条提高1—6倍。基于本研究所得到CHE607GX焊条各项性能指标均达到甚至超过了相关标准,填补了我国X70管线钢无配套碱性焊条的空白,已被成功地批量应用于“西气东输”工程的焊接上,使用效果反映良好。