本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種鋼用電焊條。尤其涉及一種保證焊后熱處理后焊縫低溫韌性的電焊條,適用于高強(qiáng)鋼。
背景技術(shù):
隨著結(jié)構(gòu)大型化、減量化趨勢(shì)的不斷發(fā)展,Q690級(jí)別高強(qiáng)鋼在工程機(jī)械、海洋工程、水電壓力鋼管等領(lǐng)域逐步應(yīng)用,為了保證焊接接頭服役安全性,在有些特定的結(jié)構(gòu)焊接后需要進(jìn)行去應(yīng)力焊后熱處理,通常焊后熱處理溫度控制在550~650℃,對(duì)于有些厚規(guī)格鋼板需要保溫長(zhǎng)達(dá)8~10小時(shí),在長(zhǎng)時(shí)間的高溫保溫下,焊縫中的碳化物會(huì)大量析出、長(zhǎng)大,并在晶界富集從而導(dǎo)致再熱脆化的發(fā)生。目前國(guó)內(nèi)外Q690級(jí)別的電焊條焊接的熔敷金屬不能保證經(jīng)歷550~650℃×8~10小時(shí)的焊后熱處理后力學(xué)性能仍滿足屈服強(qiáng)度≥690MPa,抗拉強(qiáng)度≥780MPa,-40℃沖擊功≥47J的要求,從而限制了Q690級(jí)別高強(qiáng)鋼的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼用電焊條,解決了目前國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)鋼用電焊條焊接的熔敷金屬,在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間焊后熱處理后力學(xué)性能差的問(wèn)題。
一種鋼用電焊條,電焊條熔敷金屬的化學(xué)成分重量百分比為C:≤0.06wt%、Mn:≤0.80~1.0wt%,Si:≤0.40wt%、S:≤0.005wt%、P:≤0.005wt%、Cr:≤0.05wt%、Ni:5.0~15.0wt%、Mo:≤0.7wt%、Cu:≤0.10wt%、As:≤0.002wt%、Sn:≤0.002wt%、Sb:≤0.002wt%、Al:≤0.05wt%、O:≤0.04wt%、N:≤0.025wt%、B:≤0.0005wt%,其余為Fe及不可避免雜質(zhì)。
上述電焊條,能夠保證經(jīng)歷550~650℃×8~10小時(shí)的焊后熱處理后,力學(xué)性能達(dá)到屈服強(qiáng)度≥690MPa,抗拉強(qiáng)度≥780MPa及-40℃沖擊功≥47J。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于,焊條焊接工藝適應(yīng)性強(qiáng),在10~40kJ/cm較寬焊接熱輸入范圍內(nèi)施焊后經(jīng)550~650℃×8~10小時(shí)的焊后熱處理,熔敷金屬力學(xué)性能滿足屈服強(qiáng)度≥690MPa,抗拉強(qiáng)度≥780MPa,-40℃沖擊功≥47J要求,易推廣,可顯著提高焊接效率。
附圖說(shuō)明
圖1為30mm鋼板坡口示意圖。
圖2為20mm鋼板坡口示意圖。
具體實(shí)施方式
一種鋼用電焊條,電焊條熔敷金屬的化學(xué)成分重量百分比為C:≤0.06wt%、Mn:≤0.80~1.0wt%,Si:≤0.40wt%、S:≤0.005wt%、P:≤0.005wt%、Cr:≤0.05wt%、Ni:5.0~15.0wt%、Mo:≤0.7wt%、Cu:≤0.10wt%、As:≤0.002wt%、Sn:≤0.002wt%、Sb:≤0.002wt%、Al:≤0.05wt%、O:≤0.04wt%、N:≤0.025wt%、B:≤0.0005wt%,其余為Fe及不可避免雜質(zhì)。
上述電焊條,能夠保證經(jīng)歷550~650℃×8~10小時(shí)的焊后熱處理后,力學(xué)性能達(dá)到屈服強(qiáng)度≥690MPa,抗拉強(qiáng)度≥780MPa及-40℃沖擊功≥47J。
實(shí)施例1
一種鋼用電焊條,電焊條熔敷金屬的化學(xué)成分重量百分比為C:≤0.06wt%、Mn:≤0.80~1.0wt%,Si:≤0.40wt%、S:≤0.005wt%、P:≤0.005wt%、Cr:≤0.05wt%、Ni:5.0~15.0wt%、Mo:≤0.7wt%、Cu:≤0.10wt%、As:≤0.002wt%、Sn:≤0.002wt%、Sb:≤0.002wt%、Al:≤0.05wt%、O:≤0.04wt%、N:≤0.025wt%、B:≤0.0005wt%,其余為Fe及不可避免雜質(zhì)。
焊接基材為調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)的30mm厚Q690CFE鋼板,力學(xué)性能為屈服強(qiáng)度770MPa,抗拉強(qiáng)度820MPa,延伸率17.0%,-40℃沖擊功227J。
1、試板開(kāi)不對(duì)稱X型坡口,坡口如圖1所示,鋼板尺寸為600mm×200mm×30mm,留1mm鈍邊,兩板不留間隙。
2、將30mm+30mm厚的Q690CFE鋼板,焊前預(yù)熱至100℃,層間溫度控制在100~150℃,焊前將坡口用砂輪機(jī)打磨見(jiàn)光,采用所發(fā)明的直徑3.2mm電焊條進(jìn)行打底,采用4.0mm電焊條進(jìn)行填充、蓋面。背面采用砂輪進(jìn)行淸根后進(jìn)行焊接填充至填滿。
3、打底焊道焊接電流控制在130~150A;填充焊道焊接電流控制在170~180A,焊接電壓控制在24~26V,焊接熱輸入控制在15~40kJ/cm。
4、對(duì)焊后的試板進(jìn)行600℃×10小時(shí)焊后熱處理,對(duì)熱處理后的試板進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn),結(jié)果表明,接頭抗拉強(qiáng)度為823MPa,經(jīng)180°,d=4a冷彎未發(fā)現(xiàn)裂紋,焊縫-40℃沖擊功87J,熱影響區(qū)-40℃沖擊功168J。
實(shí)施例2
一種鋼用電焊條,電焊條熔敷金屬的化學(xué)成分重量百分比為C:≤0.06wt%、Mn:≤0.80~1.0wt%,Si:≤0.40wt%、S:≤0.005wt%、P:≤0.005wt%、Cr:≤0.05wt%、Ni:5.0~15.0wt%、Mo:≤0.7wt%、Cu:≤0.10wt%、As:≤0.002wt%、Sn:≤0.002wt%、Sb:≤0.002wt%、Al:≤0.05wt%、O:≤0.04wt%、N:≤0.025wt%、B:≤0.0005wt%,其余為Fe及不可避免雜質(zhì)。
焊接基材為調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)的20mm厚Q690CFE鋼板,力學(xué)性能為屈服強(qiáng)度788MPa,抗拉強(qiáng)度831MPa,延伸率19.0%,-40℃沖擊功251J。
1、試板開(kāi)不對(duì)稱X型坡口,坡口如圖2所示,鋼板尺寸為600mm×200mm×20mm,留1mm鈍邊,兩板不留間隙。
2、將20mm+20mm厚的Q690CFE鋼板,焊前預(yù)熱至100℃,層間溫度控制在100~150℃,焊前將坡口用砂輪機(jī)打磨見(jiàn)光,采用所發(fā)明的直徑3.2mm電焊條進(jìn)行打底,采用4.0mm電焊條進(jìn)行填充、蓋面。背面采用砂輪進(jìn)行淸根后進(jìn)行焊接填充至填滿。
3、打底焊道焊接電流控制在130~150A;填充焊道焊接電流控制在170~180A,焊接電壓控制在24~26V,焊接熱輸入控制在10~30kJ/cm。
4、對(duì)焊后的試板進(jìn)行620℃×8小時(shí)焊后熱處理,對(duì)熱處理后的試板進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn),結(jié)果表明,接頭抗拉強(qiáng)度為827MPa,經(jīng)180°,d=4a冷彎未發(fā)現(xiàn)裂紋,焊縫-40℃沖擊功78J,熱影響區(qū)-40℃沖擊功144J。