專利名稱：一種低碳高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，主要涉及一種低碳高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲。
背景技術(shù)：
低合金高強(qiáng)度鋼是一種具有優(yōu)異的低溫沖擊韌性、高強(qiáng)度的鋼材，可減輕結(jié)構(gòu)重量、提高結(jié)構(gòu)的安全性，降低材料消耗，特別適用于工程機(jī)械、煤礦機(jī)械、橋梁建設(shè)等行業(yè)。 但目前在60公斤及以上強(qiáng)度級別的低合金高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)上使用的實(shí)心焊絲，實(shí)際施焊時往往容易出現(xiàn)裂紋傾向，從而影響焊接質(zhì)量；為了減小裂紋傾向，在焊接操作時需將母材先預(yù)熱之后再進(jìn)行施焊，盡管如此仍然不能完全避免裂紋傾向的產(chǎn)生。此外，這類焊絲中含有較多的金屬鎳和金屬鉬，鎳和鉬屬于稀缺的金屬資源，既增加了焊絲的制造成本又浪費(fèi)了寶貴的資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于60公斤及以上強(qiáng)度級別的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲。本發(fā)明焊絲由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成C :0. 05% 0. 10%, Mn :1. 30% 1. 90%， Si :0. 50%" 1. 00%, Cr :0. 30% 0. 60%, Ti :0. 05% 0. 18%, B:0. 002% 0. 010%, V:0. 0109Π). 070%, Cu:0. 10% 0. 40%, S:彡0. 025%, P:彡0. 025%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；其中，不可避
免的雜質(zhì)含量小于等于Fe含量的0. 01% ；各組分質(zhì)量之和為100%。本發(fā)明焊絲制備采用行業(yè)內(nèi)通用的常規(guī)生產(chǎn)制造工藝，沒有特殊要求。按上述比例取各組分混合均勻后，經(jīng)電爐冶煉，鍛造、熱軋、退火、拔絲、鍍銅、纏軸、包裝等工序，即得到焊絲。本發(fā)明焊絲通過采用(X)2氣體或80%Ar+20%0)2混合氣體兩種氣體保護(hù)方式施焊，可以達(dá)到不同的抗拉強(qiáng)度級別，滿足不同強(qiáng)度級別鋼結(jié)構(gòu)的焊接要求。采用CO2氣體保護(hù)焊接時，所得熔敷金屬的力學(xué)性能達(dá)到抗拉強(qiáng)度60公斤級鋼結(jié)構(gòu)焊接要求；采用 80%Ar+20%C02混合氣體保護(hù)焊接時，所得熔敷金屬的力學(xué)性能達(dá)到抗拉強(qiáng)度70公斤級鋼結(jié)構(gòu)焊接要求。本發(fā)明焊絲適用于焊接相應(yīng)強(qiáng)度級別的高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的焊接，可廣泛用于工程機(jī)械、煤礦機(jī)械、橋梁建設(shè)等行業(yè)。本焊絲中各種元素的主要作用
C是保證強(qiáng)度的重要因素，過高的C在焊縫中也是致脆元素，隨著C含量的增加會促進(jìn)高碳馬氏體的形成，嚴(yán)重影響焊縫金屬的抗裂性能和沖擊韌性，所以在焊絲中要嚴(yán)格控制碳的含量，將焊絲中的C含量控制在0. 059Π). 10%之間。Si、Mn作為主要的脫氧元素，適量的Si、Mn可提高熔敷金屬的韌性，控制Si含量還可以改善焊接工藝性能，焊絲中的Si含量控制在0. 509Π). 90%之間，Mn含量控制在1. 30%" 1. 90% 之間。加入Cr元素，提高焊縫金屬的淬透性，抑制先共折鐵素體的形成促進(jìn)針狀鐵素體的形成，它們的加入可以降低針狀鐵素體的轉(zhuǎn)變溫度，從而使焊縫金屬具有較高的抗拉強(qiáng)度，同時還具有良好的低溫沖擊韌性。將焊絲中的Cr含量控制在0. 309Π). 60%之間。
少量的Cu不僅可以固深強(qiáng)化焊縫金屬，而且提高了焊縫金屬的耐腐蝕性能，但Cu元素含量過高會降低焊接的電弧穩(wěn)定性，并在焊接中易產(chǎn)生高溫裂紋，因此將焊絲中的Cu含量控制在0. 10% 0. 40%之間。。
S、P作為雜質(zhì)元素，含量偏高時會嚴(yán)重影響焊縫金屬的韌性，應(yīng)盡量降低。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)
1.本發(fā)明焊絲通過采用(X)2氣體或80%Ar+20%0)2混合氣體兩種氣體保護(hù)方式施焊，可以達(dá)到不同的抗拉強(qiáng)度級別，滿足不同強(qiáng)度級別鋼結(jié)構(gòu)的焊接要求。2.本發(fā)明焊絲不含貴重的金屬鎳和金屬鉬元素，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時節(jié)約了寶貴的稀有資源。3.本發(fā)明焊絲通過少量添加Ti、V、B元素和控制其比例，使晶粒細(xì)化，提高焊縫金屬的韌性，減小焊接飛濺，改善了焊接操作工藝。4.本發(fā)明焊絲具有良好的性能，焊縫金屬的強(qiáng)度及韌性得到提高，焊接操作工藝得到改善，減少了施焊后的裂紋傾向，降低了施工難度。5.生產(chǎn)成本低廉。
具體實(shí)施例方式為了理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。實(shí)施例1 制備本發(fā)明焊絲
按重量取 C :0. 07%，Mn: 1. 55%, Si :0. 75%, Cr :0. 350%, Ti :0. 08%, B :0. 004%, V:0. 040%, Cu:0. 15%, S:0. 010%, P: 0. 015%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中不可避免的雜質(zhì)的含量小于Fe重量的0. 01%，各組分重量之和為100%。將所取組分混合均勻后，采用行業(yè)內(nèi)通用的制造工藝，經(jīng)電爐冶煉，鍛造、熱軋、退火、拔絲、鍍銅、纏軸、加工成直徑1. 2mm 的成品焊絲，包裝，即得。實(shí)施例2 制備本發(fā)明焊絲
按重量取 C 0. 05%, Mn 1. 58%, Si :0. 75%, Cr :0. 400%, Ti :0. 05%, B :0. 004%, V:0. 030%, Cu:0. 15%，S:0. 010%, P: 0. 015%，余量為！^及不可避免的雜質(zhì)，其中不可避免的雜質(zhì)的含量小于Fe重量的0. 01%,各組分重量之和為100%，按照實(shí)施例1操作，得直徑1. 2mm實(shí)心焊絲。實(shí)施例3 制備本發(fā)明焊絲
按重量取 C 0. 05%, Mn 1. 65%, Si :0. 80%, Cr :0. 40%, Ti :0. 08%, B :0. 002%, V:0. 030%, Cu:0. 12%，S: 0. 010%, P: 0. 015%，余量為！^及不可避免的雜質(zhì)，其中不可避免的雜質(zhì)的含量小于Fe重量的0. 01%,各組分重量之和為100%，按照實(shí)施例1操作，得直徑1. 2mm實(shí)心焊絲。實(shí)施例4 制備本發(fā)明焊絲
按重量取 C 0. 06%, Mn 1. 55%, Si :0. 75%, Cr :0. 500%, Ti :0. 10%, B :0. 003%, V:0. 030%,Cu:0. 12%，S:0. 010%, P: 0. 015%，余量為！^及不可避免的雜質(zhì)，其中不可避免的雜質(zhì)的含量小于Fe重量的0. 01%,各組分重量之和為100%，按照實(shí)施例1操作，得直徑1. 2mm實(shí)心焊絲。試驗(yàn)例1-4
對實(shí)施例1-4進(jìn)行焊接試驗(yàn)，所得熔敷金屬的力學(xué)性能如表1所示。表權(quán)利要求
1. 一種低碳高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲，其特征在于焊絲由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成:C :0. 05% 0. 10%, Mn :1. 30%" 1. 90%, Si :0. 50%" 1. 00%, Cr :0. 30% 0· 60%, Ti:0. 059Γ0. 18%, Β:0. 0029Γ0. 010%, V:0. 0109Γ0. 070%, Cu:0. 10% 0. 40%, S:彡 0. 025%, P ^ 0. 025%，余量為！^及不可避免的雜質(zhì)；其中，不可避免的雜質(zhì)含量小于等于！^含量的 0. 01% ；各組分質(zhì)量之和為100%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于60公斤及以上強(qiáng)度級別的、低碳高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲，焊絲的質(zhì)量組成為C0.05%～0.10%,Mn1.30%~1.90%，Si:0.50%~1.00%，Cr:0.30%~0.60%，Ti:0.05%~0.18%，B:0.002%~0.010%，V:0.010%~0.070%，Cu:0.10%~0.40%，S:≤0.025%，P:≤0.025%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；本發(fā)明焊絲生產(chǎn)成本低廉，可以采用CO2氣體或80%Ar+20%CO2混合氣體兩種氣體保護(hù)方式施焊，焊縫金屬的韌性高，焊接飛濺小，減少了施焊后的裂紋傾向，降低了施工難度。
文檔編號B23K35/30GK102319967SQ201110257938
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者崔偉, 柳江, 沈明海, 竇志鵬, 鄭子行 申請人:天津大橋焊絲有限公司