专利名称：一种抗拉强度900MPa级的气体保护焊丝的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及气体保护焊实芯焊丝，具体属于一种采用Ni、Cr、Mo及Cu等元素进行合金化的焊丝，在应用时以富Ar(主要为20% C02+80% Ar)气体作为保护气，焊缝强度高于900MPa，冲击韧性优良，焊缝及焊缝上的热影响区组织均为马氏体加贝氏体，多层焊缝各部位组织较为均勻的抗拉强度900MPa级的气体保护焊丝。
背景技术：
随着钢结构逐步向轻量化发展，钢铁材料的强度日益提高，抗拉强度900MI^级的钢铁品种的应用比例不断扩大。现在抗拉强度900MPa以上钢种大部分采用调质工艺，部分钢种应用了 TMCP、DIFT及SIDT等先进工艺生产，钢的抗裂性能有一定的改善。900MPa级焊接材料大部分依靠从国外进口。或采用低强度级别的焊丝作低强度焊接匹配，从而使高强钢种的优势得不到完全的发挥。研制900MPa级焊接材料，有比较大的经济及技术意义。JP2001001181为川崎制铁提供的抗拉强度高达950MPa以上，具有超高强度、超高韧性的气体保护焊丝。其主合金系为Mn-Ni-Cr-Mo，其中Ni、Mo及Cr含量较高，导致成本较高；另还加入Ti及Al进行微合金化。该焊丝Ti的加入量较少，易导致焊缝中微细Ti化物质点数下降，弱化晶粒形核的钉扎效应。而Al含量较高时又会形成较大颗粒的含Al夹杂，使焊缝脆化。JP2007260697为日铁住金溶接工业公司提供拉伸强度高于900MPa以上、用于高强度结构钢的高强度、高韧性气体保护焊丝。其主合金系为Mn-Ni-Cr-Mo，其中Ni、Mo及Cr 含量较高，另加入Ti、Al及V或Nb进行微合金化。V及Al的加入易引起焊缝上的热影响区粗晶区脆化。另外，以上两个专利成分范围很宽，在实际成分各元素同时接近上限或下限时，其对应的焊丝焊缝强度差别将会很大，焊丝金相组织也将很不稳定。同时还会增加焊丝拉拔工艺的较大波动。
发明内容
本发明的目的在于克服目前存在的不足，提供一种焊接熔敷金属典型力学性能为抗拉强度(Rm)为960MPa，延伸率(A)为15%，断面收缩率(Z)为63.0%，V型缺口夏比冲击功-20°C KV2为67J，-50°C KV2MJ,焊缝及焊缝上的热影响区组织均为马氏体+贝氏体，焊缝组织均勻，熔敷金属冲击断口形貌以韧窝状为主的气体保护焊丝。实现上述目的的技术措施一种抗拉强度900ΜΙ^级的气体保护焊丝，其组分及重量百分比为C :0. 06 0. 10%, Si 0. 40 0. 60%, Mn :1. 60 1. 90%, P 彡 0. 020%, S 彡 0. 020%, Ni :2. 40 3. 00%, Cr 0. 40 0. 69%, Mo :0. 40 0. 80%, Cu :0. 20 0. 40%, Ti :0. 05 0. 15%, N彡0. 005%,Als彡0. 015%，其余为!^e及不可避免的杂质；焊丝碳当量CE :0. 70 0. 85， CE = C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5。
本发明中各元素的作用及机理C 当C含量较低时，焊缝强度较低；当C含量过高时，焊缝韧性下降。焊丝中的C 含量为0. 06 0. 10%较佳。Si 一方面具有脱氧作用，另一方面还对焊缝有强化作用。但焊缝中Si含量太高时会影响焊缝的韧性，降低焊缝的抗裂性能。焊丝中Si的重量百分比含量0. 40 0. 60%。Mn:是焊缝强韧化的有效元素，在气保焊时还有利于脱氧，防止引起热裂纹的铁硫化物的形成。焊丝中Mn含量为1.6 1.90%。Ni 有利于提高焊缝金属的韧性尤其是低温冲击韧性，降低脆性转变温度。Ni能减少先共析铁素体含量并改善焊缝韧性。M含量过高会导致焊缝与母材成分差别大，同时焊丝成本增加。焊丝中Ni的重量百分比含量为2. 4 3. 0%。Cr 是一种有效的强化元素，并有细化铁素体晶粒的作用，但过高的Cr会降低焊缝的韧性。焊丝中Cr的重量百分比含量为0. 40 0. 69%。Mo:是一种有效的强化元素，并有细化铁素体晶粒的作用，提高焊缝热处理性能， 但过高的Mo会降低焊缝的韧性。焊丝中Mo的重量百分比含量为0. 40 0. 80%。Cu含量在一定范围内时，能固溶于焊缝，提高焊缝强度和韧性。其含量较低时，作用和镍相似，提高焊缝强度和韧性；含量较高时，增加铜脆的倾向。另外，一定量的铜有利于提高焊缝抗腐蚀性能，提高抵抗失效的能力。焊丝中Cu含量为0. 20 0. 40%时较好。Ti 微量的Ti有利于在焊缝中形成微细的Ti化合物，细化焊缝晶粒，其含量为 0. 05 0. 15%。本发明中，Als同P、S 一样为控制元素，以使焊缝保持有较高的冲击韧性，其控制在 0. 015%。CE:由于合金元素较多，且合金元素的含量范围较宽，为了准确控制焊丝强度级别，将CE控制在0. 70 0. 85。以往碳当量(CE)只用于评估钢种的淬硬倾向，在焊丝中的应用少有报道。个别文献分析了抗拉强度在700兆帕以下的焊缝CE与焊缝抗拉强度的关系，对于更高强度的焊缝的CE的研究和应用尚无人涉及。本发明申请通过试验，将CE用于抗拉强度900兆帕级的焊丝各成分的总体平衡，在稳定焊丝拉拔工艺、减小焊缝强度波动产生了良好的效果。本发明与现有技术相比，提供了一种超高强气保焊丝。采用小真空炉冶炼，工艺稳定，钢质纯净。在焊丝钢的冶炼中，控制各元素及碳当量CE在设计范围内，焊缝强度高于 900MPa，焊缝韧性达到-20°C KV227J以上。与现有的日本焊丝相比，贵重元素Ni、Mo及Cr 的含量较低，加入适量Cu，不加入V或Nb、Al。经试验焊接，效果良好。本焊丝焊态组织及焊缝热影响区组织均为马氏体加贝氏体，多层焊缝各部位组织较为均勻；冲击断口以韧窝状为主，本发明将为我国超高强钢的应用提供匹配的焊接材料，并推动我国超高强钢焊材的发展。
具体实施例方式下面做详尽描述实验时，采用的是50kg真空炉冶炼，为利于提高钢锭的均勻性及纯净度，并采用电磁搅拌，选用低S、P废钢冶炼，Ni、Cu及Mo在装料时配入，Cr在精炼期加入，活泼微量元素在后期或在盛钢桶中加入。冶炼采用Si铁和Mn铁脱氧及真空脱氧，并严格控制微量元素及气体含量，浇注成锭。盘条在轧制前，要注意缓慢加热方坯。盘条经酸洗、清洗、烘干、 拉丝、再结晶退火、水箱拉丝、镀铜前表面酸洗处理、清洗、镀铜等工艺制成成品焊丝。冶炼六炉的组分、重量百分比及对比例的组分及重量百分比如表1所列；表2为对焊缝及熔敷金属冲击试验结果列表；表3为对焊缝拉伸试验结果列表。表2及表3的试验条件采用20% C02+80% Ar进行气体保护焊熔敷金属焊接试验及对接试验，焊接工艺性能良好。其中1、2、3号样为6mm钢板(钢级为900MPa)对接试验，不开坡口，线能量约为 16kJ/cm ；4,5及6号样为焊接熔敷金属试样，参照GB/T8110标准进行。将试样解剖加工， 并进行焊缝拉伸、冲击等试验。表1各实施例及对比例焊丝化学成分(wt % )
权利要求
1. 一种抗拉强度900MI^级的气体保护焊丝，其组分及重量百分比为C :0. 06 0. 10%, Si 0. 40 0. 60%, Mn :1. 60 1. 90%, P 彡 0. 020%, S 彡 0. 020%, Ni :2. 40 3. 00%, Cr 0. 40 0. 69%, Mo :0. 40 0. 80%, Cu :0. 20 0. 40%, Ti :0. 05 0. 15%, N彡0. 005%,Als彡0. 015%，其余为!^e及不可避免的杂质；焊丝碳当量CE :0. 70 0. 85， CE = C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5。
全文摘要
本发明涉及抗拉强度900MPa级的气体保护焊丝。其组分及重量百分比为C0.06～0.10％，Si0.40～0.60％，Mn1.60～1.90％，P≤0.020％，S≤0.020％，Ni2.40～3.00％，Cr0.40～0.69％，Mo0.40～0.80％，Cu0.20～0.40％，Ti0.05～0.15％，N≤0.005％，Als≤0.015％，其余为Fe及不可避免的杂质；焊丝碳当量CE0.70～0.85，CE＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5。本发明提供了一种超高强气保焊丝。焊缝强度高于900MPa，焊缝韧性达到-20℃KV227J以上；多层焊缝各部位组织较为均匀；冲击断口以韧窝状为主。本发明将为我国超高强钢的应用提供匹配的焊接材料。
文档编号B23K35/30GK102152025SQ201110112979
公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者张萍, 张青, 胡家国, 陆在学, 陈浮, 黄治军 申请人:武汉钢铁(集团)公司