一種高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其化學成份質(zhì)量百分比為C：0.05～0.15、Mn：1.65～2.10、Si：0.40～0.80、S≤0.010、P≤0.015、Cu：0.25～0.55、Cr：0.90～1.25、Ni：0.65～0.95、Ti：0.12～0.18、Nb：0.02～0.10，其余為鐵和其它雜質(zhì)。本發(fā)明的焊絲所得熔敷金屬及焊接接頭具有良好的耐大氣腐蝕性能，具有高強度，高耐候性等特點，同時具有良好的綜合性能，其抗拉強度≥680MPa，屈服強度≥550MPa，伸長率≥22%，-40℃低溫沖擊Akv≥148J。
【專利說明】一種高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，特別涉及一種熔敷金屬抗拉強度> 680MPa級的高強度、高韌性、耐大氣腐蝕鋼氣體保護實芯焊絲。
【背景技術(shù)】
[0002]當前隨著科技的發(fā)展，我國的軌道交通、高速機車、鐵路車輛、工程機械、橋梁、集裝箱等已在不同地區(qū)、不同氣候、不同季節(jié)的條件下使用，強度級別也不斷提高，從原有的抗拉強度> 500MPa,已提高到> 550，^ 600MPa等級，特別是我國的機車車輛速度和載荷能力的不斷提高，橋梁建設(shè)的加大、集裝箱的大量應用，對耐大氣腐蝕(耐候鋼)焊絲也提出更高的要求，為滿足這一需要，就要有一種與此相匹配的耐候鋼焊絲。目前中國專利200810047484X公開了一種600MPa級的氣體保護焊絲，該焊絲雖然強度有所提高，但不能穩(wěn)定滿足> 680MPa以上的強度要求，且各種耐蝕合金元素配比不夠理想，同時耐候性也不夠理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種與Q550NQR1高強度耐候鋼匹配焊接使用的高強度耐大氣腐蝕鋼氣體保護實芯焊絲，其抗拉強度> 680MPa。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其特征在于:其化學成份質(zhì)量百分比為C:0.05~0.15、Mn:1.65~2.10、S1:0.40~0.80、
S≥ 0.010、P ≥ 0.015、Cu:0.25 ~0.55、Cr:0.90 ~1.25、N1:0.65 ~0.95、T1:0.12 ~
0.18、Nb:0.02~0.10，其余為鐵和其它雜質(zhì)。
[0005]本發(fā)明所述的高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其化學成份還包括Mo < 0.1，按質(zhì)量百分比計。
[0006]本發(fā)明所述的高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其所述Mn的質(zhì)量百分比為
1.70~1.80，所述Ni的質(zhì)量百分比為0.65~0.75，所述Cr的質(zhì)量百分比為0.95~1.20，所述Nb的質(zhì)量百分比為0.03~0.07。
[0007]本發(fā)明的焊絲所得熔敷金屬及焊接接頭具有良好的耐大氣腐蝕性能，具有高強度，高耐候性等特點，同時具有良好的綜合性能，其抗拉強度> 680MPa，屈服強度≤550MPa，伸長率≤22%, _40°C低溫沖擊Akv≤148J。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
[0009]1、本發(fā)明焊絲鋼冶煉工藝穩(wěn)定，易于實施，鋼坯的軋制及焊絲拉拔，鍍銅等性能優(yōu)良，滿足焊接高強度高韌性耐候鋼Q550NQR1等系列鋼種的焊接技術(shù)要求。
[0010]2、本發(fā)明焊絲用于高強度高韌性耐候鋼Q550NQR1等系列鋼種的焊接，采用混合氣體(80%Ar+20%C02)保護時，本發(fā)明的焊縫金屬抗拉強度達到≥680Mpa ;屈服強度≥550Mpa ;伸長率≥22% ;低溫沖擊韌性_40°C條件下的Akv≤148J。
[0011]3、本發(fā)明焊絲具有優(yōu)良的焊接工藝性能，焊接電弧穩(wěn)定，飛濺小，無氣孔、成型美觀，適用于全位置焊接，與耐候鋼焊接時具有良好的匹配效果，從而滿足了高速軌道交通、鐵道車輛、橋梁、工程機械、集裝箱等不同氣候環(huán)境對焊縫耐大氣腐蝕能力的要求。
【具體實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]一種高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其化學成份質(zhì)量百分比為C:0.05~0.15、Mn:1.65 ~2.10、S1:0.40 ~0.80、S ≤0.010、P ≤0.015、Cu:0.25 ~0.55、Cr:0.90 ~
1.25、Ni:0.65 ~0.95、Ti:0.12 ~0.18、Nb:0.02 ~0.10，Mo ( 0.1，其余為鐵和其它雜
質(zhì)。本發(fā)明的實施是通過采用混合氣體80%Ar+20%C02做為保護氣體進行焊接，焊絲中加入適量的Mn、S1、Cu、Cr、N1、T1、Nb、Mo等合金元素，采用多種強化機理以提高焊接接頭的強度和韌性，以及具有較好的耐大氣腐蝕性能。
[0014]作為優(yōu)選，所述Mn的質(zhì)量百分比為1.70~1.80，所述Ni的質(zhì)量百分比為0.65~
0.75，所述Cr的質(zhì)量百分比為0.95~1.20，所述Nb的質(zhì)量百分比為0.03~0.07。
[0015]其中，所述Cr的質(zhì)量百分比按制在0.90~1.25，可提高焊縫中針狀鐵素體含量并細化鐵素體晶粒，能顯著提高焊縫強度和低溫韌性。并且，合理的Cr含量配比能提高焊縫的彈性，機械性能，抗氧化性和耐腐蝕性。
[0016]所述Mn的質(zhì)量百分比控制在1.65~2.10，可提高焊接性能并增加焊縫硬度和強度，添加適量的Mn在合金化過程中能提高焊縫金屬的強度和低溫沖擊韌性，能改善焊接工藝性。
[0017]所述Si的質(zhì)量百分比控制在0.40~0.80，其具有良好的脫氧效果，同時還可增強焊縫延展性、增大抗張強度，其與Mn起著聯(lián)合脫氧作用。
[0018]所述Cu的質(zhì)量百分比控制在0.25~0.55，可提高固溶強化焊縫金屬，提高焊縫的耐大氣腐蝕性。
[0019]所述Ni元素是本發(fā)明焊絲中的重要元素之一，其質(zhì)量百分比控制在0.65~0.95，能較好的保持焊縫強度，尤其能提高焊縫的抗腐蝕性和低溫沖擊韌性，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。
[0020]S、P作為雜質(zhì)有害元素，為防止焊縫中出現(xiàn)裂紋，應將其控制在較低范圍內(nèi)，以提高焊縫純凈度和焊接性能，以及進一步提高焊縫強度和韌性，故P的質(zhì)量百分比不大于
0.015，S的質(zhì)量百分比不大于0.010。
[0021]焊絲中加入適量的Ti元素等細化焊縫金屬組織，提高焊縫的組織穩(wěn)定性，本發(fā)明Ti元素的質(zhì)量百分比控制在0.12~0.18。
[0022]焊絲中加入適量的Nb元素能顯著提高熔敷金屬強度和抗腐蝕性，提高焊接性能；加入微量元素Mo有合金化和脫氧作用。
[0023]本發(fā)明焊絲的制備工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同。經(jīng)200Kg真空感應電爐、It真空感應電爐分別進行控制冶煉、軋制成Φ5.5盤條，再進行表面凈化處理拉拔、表面鍍銅、繞制等工序制成焊絲，焊絲的直徑為Φ1.2mm，組成該焊絲的化學元素的具體質(zhì)量百分比如下表:
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其特征在于:其化學成份質(zhì)量百分比為C:0.05 ~0.15,Mn:1.65 ~2.10,Si:0.40 ~0.80,S ( 0.010,P ( 0.015,Cu:0.25 ~0.55、Cr:0.90 ~1.25,Ni:0.65 ~0.95, Ti:0.12 ~0.18,Nb:0.02 ~0.10，其余為鐵和其它雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其特征在于:其化學成份還包括Mo ( 0.1,按質(zhì)量百分比計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強度耐候鋼氣體保護實芯焊絲，其特征在于:所述Mn的質(zhì)量百分比為1.70~1.80，所述Ni的質(zhì)量百分比為0.65~0.75，所述Cr的質(zhì)量百分比為0.95~1.20，所述Nb的質(zhì)量百分比為0.03~0.07。
【文檔編號】B23K35/30GK103600178SQ201310617204
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】張志昌, 毛天平, 劉興紅, 楊鳴, 王巾煒, 楊永升, 程洪建, 張建鋒, 王強, 李正強 申請人:南車眉山車輛有限公司