用于低锰焊接合金的系统和方法技术方案

本公开大体涉及焊接合金，以及更具体地涉及用于焊接，诸如熔化极气体保护电弧焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)、钨极气体保护电弧焊(Gas Tungsten Arc Welding,GTAW)、保护金属极电弧焊(Shielded Metal Arc Welding,SMAW)，以及药芯电弧焊(Flux Core Arc Welding,FCAW)，的焊接耗材(例如，焊丝和焊条)。在一个实施例中，焊接合金包含小于大约1重量％的锰，以及选自由以下项组成的组的一种或多种增强剂：镍、钴、铜、碳、钼、铬、钒、硅和硼。另外，根据Ito和Bessyo碳当量方程，所述焊接合金具有小于大约0.23的碳当量(carbon equivalence,CE)值。所述焊接合金还包含一种或多种颗粒控制剂，所述颗粒控制剂选自由以下项组成的组：铌、钽、钛、锆和硼，其中所述焊接合金包含小于大约0.6重量％的颗粒控制剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于低猛焊接合金的系统和方法 相关申请的交叉引用 本申请案要求了 2013年5月8日申请的标题为"SYSTEMSANDMET册DSFOR LOW-MANGANESE肥LDINGELECTRODES(用于低儘焊接电极的系统和方法）"的美国临时专利 申请No. 61/821，064的优先权，该专利申请全文出于各种目的W引用方式并入本文。
技术介绍
本公开大体设及焊接合金，W及更具体地设及用于焊接，诸如烙化极气体保 护电弧焊（GasMetalArcWelding,GMAW)、鹤极气体保护电弧焊（GasTungstenArc Welding,GTAW)、保护金属极电弧焊（(ShieldedMetalArcWelding,SMAW)，W及药忍焊丝 电弧焊（FluxCoreArcWelding,FCAW)的焊接耗材（例如，焊丝和焊条）。 焊接是一种已经在各种工业的多种应用中变得日益普遍存在的工艺。例 如，焊接往往用于诸如造船业、海上平台、建筑、钢管厂等等应用。某些焊接技术（例 如，烙化极气体保护电弧焊（GMAW)、气体保护药忍焊丝电弧焊（Gas-shieldedFlux CoreArcWelding,FCAW-G)、自保护药忍焊丝电弧焊（Self-shieldedFluxCoreArc Welding,FCAW-S)，W及埋弧焊（SubmergedArcWelding,SAW))通常利用焊丝形式的焊接 耗材。其它焊接技术（例如，烙化极保护电弧焊（SMAW)和鹤极气体保护电弧焊（GTAW))可 利用焊棒或焊条形式的焊接耗材。运些类型的焊接耗材可一般地提供填料金属供应来在工 件上形成焊接沉积物（weldingdeposit)。
技术实现思路
阳0化]在一个实施例中，焊接合金包括小于大约1重量％的儘，W及选自由W下项组成 的组的一种或多种增强剂：儀、钻、铜、碳、钢、铭、饥、娃和棚。另外，根据Ito和Bessyo碳当 量方程，所述焊接合金具有小于大约0. 23的碳当量（carbonequivalence,祀）值。所述焊 接合金还包括一种或多种颗粒控制剂，所述颗粒控制剂选自由W下项组成的组：妮、粗、铁、 错和棚，其中所述焊接合金包括小于大约0.6重量％的颗粒控制剂。 在另一实施例中，一种方法包括用焊接合金形成焊接耗材，其中所述焊接合金包 括小于大约1重量％的儘，W及选自由W下项组成的组的一种或多种增强剂：儀、钻、铜、 碳、钢、铭、饥、娃和棚。另外，根据Ito和Bessyo碳当量方程，所述焊接合金具有小于大约 0.23的碳当量（carbonequivalence,CE)值。所述焊接合金还包括一种或多种颗粒控制 剂，所述颗粒控制剂选自由W下项组成的组：妮、粗、铁、错和棚，其中所述焊接合金包括小 于大约0.6重量％的颗粒控制剂。 在另一实施例中，形成在钢工件上的焊接沉积物包括小于大约1重量％的儘，W 及选自由W下项组成的组的一种或多种增强剂：儀、钻、铜、碳、钢、铭、饥、娃和棚。另外， 根据Ito和Bessyo碳当量方程，所述焊接沉积物具有小于大约0. 23的碳当量（carbon equivalence,CE：)值。所述焊接沉积物还包括一种或多种颗粒控制剂，所述颗粒控制剂选自 由W下项组成的组：妮、粗、铁、错和棚，其中所述焊接沉积物包括小于大约0.6重量％的颗 粒控制剂。【附图说明】 本专利技术的运些和其它特征、方面和优点在结合附图阅读W下详细描述后将变得更 易理解，在所述附图中相同的附图标记表示相同的部分，其中： 图1是根据本公开的实施例的烙化极气体保护电弧焊（GMW)系统的方块图。【具体实施方式】 下文将描述本公开的一个或多个具体实施例。致力于提供对运些实施例的简明描 述，在本说明书中可能不描述实际实施方式的所有特征。应当理解的是，在任何此类实际实 施方式的开发中，如在任何工程或者设计项目中，必须做出众多特异于实施方式的判定来 实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和商业相关的约束条件，所述约束条件可在从 一个实施方式到另一个实施方式中为不同的。此外，应当理解的是，此类开发计划可为复杂 和费时的，但是仍然将是可受益于本公开的一般技术人员进行设计、构造和制造的例行工 作。 当介绍本公开的各个实施例的要素时，冠词"一（a/an)"、"该（the)"和"所述 (said)"旨在表示可存在一或多个要素。术语"包含（comprising/including)"和"具有 化aving)"旨在为包含性的并且表示可存在除所列出的要素W外的其它要素。应当理解的 是，如本文所使用的，术语"管状焊条"或者"管状焊丝"可代表具有金属包层和颗粒状或者 粉末状内忍的任何焊丝或者焊条，诸如金属粉忍或者药忍焊条。应当理解的是，如本文所用 的术语"管状"可包括各种焊丝形状，包括圆形、楠圆形、正方形、多边形，或者任何其它合适 的形状。应当理解的是，关于特定组分使用的用语"基本上不含"可代表所述特定组分是W 仅痕量浓度（例如，小于大约0.01%，小于大约0.001%，或者小于大约0.0001% )存在的， 或者完全不存在的（例如，0重量％或者低于检测限）。 本专利技术的实施例针对用于焊接应用的合金（例如，如焊接耗材）。例如，本文所公 开的焊接合金可在某些实施例中形成为实屯、焊丝（例如，用于GMAW或者SAW应用）。在某 些实施例中，所公开的焊接合金可形成为焊丝、被切割成数段，W及随后用焊剂（flux)涂 覆，从而形成电焊条（例如，用于SMW应用）。在其它实施例中，本文所公开的合金可形成 为管状焊丝的包层并且填充有颗粒状内忍材料，从而产生药忍或金属粉忍的焊丝（例如， 用于FCAW-G或者FCAW-S应用）。在某些实施例中，所公开的焊接合金可形成为焊丝并且被 切割成棒条的长度，W用于鹤极气体保护电弧焊（GTAW)应用。因此，可了解到，本文所公开 的合金可用于许多焊接耗材的生产。 具体地，本文所公开的焊接合金具有低儘含量。更具体地，所公开的焊接合金实施 例包含小于大约2重量％的儘，诸如小于大约1. 5重量％的儘，小于大约1重量％的儘，小 于大约0. 9重量％的儘，或者甚至仅包含痕量的儘含量。因此，如下文详细阐述的，所公开 的焊接合金使得能够生产具有比其它焊接耗材的儘含量少大约5%和大约95%之间的焊 接耗材（例如，焊丝和焊条），并且运些焊接耗材使得能够生产低儘焊接沉积物和低儘焊接 烟气。此外，本公开的焊接合金可用于焊接结构钢（例如，软钢、低合金钢、碳钢，或者其它 合适的结构钢）和非结构钢（例如，铭钢钢）。本公开的焊接合金提供了与使用具有相当高 儘含量的焊接耗材形成的焊接沉积物的性能相当或者超过该性能的焊接沉积物性能（例 如，拉伸强度、屈服强度等等）。例如，本实施例使得能够形成儘含量小于大约2重量％的焊 接沉积物，虽然所述焊接沉积物具有低儘含量，但是其提供了合适的拉伸强度（例如，至少 70千磅每平方英寸化si))W及合适的初性（例如，在-20了为至少20英尺磅（ft-化S)的 夏比V型缺口（化日巧yV-notch，CVN)冲击初性）。 此外，虽然本公开的焊接合金可用于生产若干不同类型的焊接耗材（例如， 焊条棒、电焊条（stickelectrodes)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接合金，所述焊接合金包括：小于大约1重量％的锰；一种或多种增强剂，所述增强剂选自由以下各项组成的组：镍、钴、铜、碳、钼、铬、钒、硅和硼，其中根据Ito和Bessyo碳当量方程，所述焊接合金的碳当量(CE)小于大约0.23；以及一种或多种颗粒控制剂，所述颗粒控制剂选自由以下各项组成的组：铌、钽、钛、锆和硼，其中所述颗粒控制剂包含小于所述合金的大约0.6重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·爱德华·巴霍斯特，凯文·M·克里格，约瑟夫·C·邦迪，马里奥·安东尼·阿马塔，达里尔·L·邓肯，苏珊·勒娜特·菲奥里，
申请(专利权)人：霍伯特兄弟公司，
类型：发明
国别省市：美国;US