Page 65 - 国外钢铁技术信息内参（2024年5月）

3.2.2 输送管线用焊接材料 ᇏݓࣁඋ࿐߶

钢管焊缝通常能够达到与母材同等或以上强度（一般指抗拉强度）。但是， ᇏݓࣁඋ࿐߶

对于地震带和冻土带所铺设的输送管线，为了避免母材在大规模外部载荷作用
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下出现选择性塑性变形，也会要求焊缝屈服应力高于母材的实际屈服应力。另

外，当开采的石油或天然气中含有大量硫化氢时，如果采用的材料为高强度碳

钢，则需要考虑由于腐蚀反应所产生的氢气渗入钢中导致氢致开裂（HIC）和

硫化物应力开裂（SCC）的情况。由于硫化物应力开裂受材料强度和化学成分

影响，NACE MRO175/1SO 15156-1 标准中规定了焊接金属（包括热影响区） ᇏݓࣁඋ࿐߶

硬度上限和焊接金属 Ni 含量。在欧洲市场，由于从事脱硫前、后石油和天然气
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输送管线敷设的公司数量较多，为了简化焊接材料管理，通常采用 Ni＜1.0%的

焊接材料。

（1）焊条电弧焊焊条
钢管环焊缝焊条电弧焊焊条主要采用高纤维素类和低氢类药皮。相较于其

他药皮，高纤维素焊条具有较大的焊接吹弧力，且焊渣量较少。相较于低氢焊

条，高纤维素焊条具有良好的向下立焊性，可高效焊接根部焊道。高纤维素焊
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条的仰焊速度可达低氢焊条的 3～5 倍，多用于管道焊接。但是，这种焊条存在

由于扩散氢含量较高导致耐低温开裂性低以及焊接金属中氧含量较高导致韧性

较差的缺点。因此，高纤维素焊条适用于低温开裂敏感性和韧性要求较低的薄

板焊接，应用于厚板时需要控制预热和层间温度。

低氢焊条的扩散氢含量较低，具有良好的耐低温裂纹性。向下立焊低氢焊

条是一种为避免向上立焊缺点，提高焊接效率为主要目的而开发的焊条。但是，
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相较于高纤维素焊条，其焊接吹弧力较小，要达到充分的焊缝根部熔透效果，

需要较高的焊接技术。向上立焊低氢焊条包括用于根部焊道焊接的底层焊条和

覆盖根部焊道的通用全焊位焊条。底层焊是一种焊缝背面也形成焊道的焊接工

艺。相较于平焊，向上立焊虽然效率较低，但具有熔透性较强的特点。在焊接

金属强度和韧性要求较高的情况下，相较于向下立焊，更适合采用向上立焊。

X60 钢的坡口形状、焊接条件和焊接金属的机械性能示例如图 59、表 29 和表
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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