【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊丝盘条及焊丝，尤其涉及一种气体保护实心焊丝盘条及焊丝。
技术介绍
1、实心焊丝熔化极气体保护焊接是各种工程结构建造的常用焊接方法，其通过不同种类焊接材料匹配与焊接工艺实施，能够满足多种服役场合对接头性能与结构完整性的要求，包括常规静态力学性能、动载疲劳性能、耐腐蚀性能、抗高温性能等，因为得到广泛应用。
2、然而，在具体的工业焊接结构制造过程中，经常涉及到复杂的空间焊接位置，比如管道全位置焊接、能源介质储罐和球罐复杂空间位置焊接、重要钢结构立焊和仰焊等。在这种非平焊和横焊位置，焊接熔池由于受到重力作用会使铺展性劣化，从而造成焊缝成型的不均匀，并容易在焊趾位置形成咬边缺陷以及边缘未熔合，对焊接质量造成不利影响。
3、目前的解决方案是，在现场制造过程中，对这些焊接缺陷进行修磨与补焊，这不仅增加了工作量和施工建造成本，过量的补焊还会导致接头综合性能恶化，给工程结构建造带来重大隐患。
4、基于此，期望提供一种气体保护实心焊丝盘条及焊丝，其可以提高全位置焊接的成型均匀性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种用于全位置焊接成型均匀性的气体保护实心焊丝盘条，其可以得到在管道全位置自动环缝焊接条件下具有良好的铺展性与成型均匀性的焊丝，并且能够避免复杂的空间焊接位置变化带来的铺展性劣化与焊趾咬边、边缘未熔合等焊接缺陷，保证全位置焊接质量。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于全位置焊接成型均匀性的气体保护实心
3、c：0.03～0.11％；si：0.6～1.1％；mn：1.3～2.1％；s：0.005～0.018％；p：0.004～0.015％；ti：0.04～0.22％；ni：0.4～1.5％；mo：0.05～0.4％；cu：0.03～0.45％；zr：0.02～0.08％。
4、本专利技术还提供了一种用于全位置焊接成型均匀性的气体保护实心焊丝盘条，其各化学元素质量百分含量为：
5、c：0.03～0.11％；si：0.6～1.1％；mn：1.3～2.1％；s：0.005～0.018％；p：0.004～0.015％；ti：0.04～0.22％；ni：0.4～1.5％；mo：0.05～0.4％；cu：0.03～0.45％；zr：0.02～0.08％；余量为fe和不可避免的杂质。
6、进一步地，本专利技术所述的气体保护实心焊丝盘条的各化学元素质量百分含量进一步满足下述各项的至少其中之一：
7、c：0.05～0.07％；
8、si：0.7～0.9％；
9、mn：1.5～1.7％；
10、s：0.01～0.015％；
11、p：0.008～0.012％
12、ti：0.09～0.12％；
13、ni：0.8～1.2％；
14、mo：0.08～0.2％；
15、cu：0.15～0.25％；
16、zr：0.03～0.05％。
17、具体来说，本专利技术中各化学元素的设计原理如下：
18、c：碳对保证焊丝强度具有决定性作用，此外碳作为非常显著的扩大奥氏体区元素，一定含量的碳有利于在焊缝金属凝固后固态相变过程中形成更多的低温相变组织，避免高温下大块状先共析铁素体的生成，对焊缝金属韧性指标也有贡献。基于此，本专利技术控制c：0.03～0.11％。
19、si：硅是非常重要的脱氧剂，保证焊缝金属的纯净度，同时在本专利技术中，硅能够显著降低熔池表面张力，提高焊缝金属流动性，有利于焊缝金属均匀铺展。同时，硅的氧化物与焊缝金属的热膨胀系数差很大，焊渣容易在焊后脱除，不会对焊接质量造成不利影响。然而，硅是强铁素体形成元素，含量升高后能够促进高温相变组织的生成，不利于焊缝金属韧性指标的保证。基于此，本专利技术控制si：0.6～1.1％。
20、mn：锰是c-mn型低合金钢焊缝中重要的固溶强化元素，对焊缝强度的贡献仅次于碳。同时，锰能够显著扩大奥氏体区，在一定范围内提高锰含量有利于把固态相变推迟到低温区间，保证强度的同时改善焊缝金属韧性。同时，在本专利技术中，锰的存在提高了金属熔池表面张力，对熔池的铺展性不利，特别是在全位置焊接这种复杂空间位置，对焊缝两侧边缘的润湿性降低，给焊缝成型均匀性造成不利影响。基于此，本专利技术控制mn：1.3～2.1％。
21、s：硫在正常的平焊或横焊位置焊接时，往往作为有害元素加以控制，避免造成焊接热裂纹缺陷以及焊缝金属的脆化。然而，在本专利技术中，硫能够显著改善液态熔池的表面张力，增加液态熔池在全位置焊接过程中对焊缝边缘的润湿性，从而减少焊接咬边和边缘未熔合缺陷的产生。在本专利技术中，硫对产生焊接热裂纹的有害作用可以采用锰、锆高熔点硫化物形成元素加以控制。基于此，本专利技术控制s：0.005～0.018％。
22、p：磷在通常的低合金钢焊丝中也是作为有害元素进行严格限制。然而，在本专利技术中，从改善液态熔池表面张力的角度来看，磷具有积极的作用，磷的适量添加提高了全位置焊接时液态熔池的润湿性并有利于优化焊缝成型质量。基于此，本专利技术控制p：0.004～0.015％。
23、ti：钛作为与氧、碳、氮亲和力均很强的化学元素，在熔池反应阶段起到脱氧、固碳、固氮的作用，改善焊缝金属的纯净度，保证焊后接头综合性能。同时，在本专利技术中，钛也具有显著降低液态金属表面张力的作用，有利于焊趾边缘的均匀铺展，保证全位置焊接时的成型质量。再者，钛具有相对较低的电离电位，是焊接冶金中能够直接添加的具有显著的稳弧作用的元素。基于此，本专利技术控制ti：0.04～0.22％。
24、ni：镍与铁无限固溶后显著提高金属韧性。同时，镍具有显著扩大奥氏体区作用，有利于低温固态相变的发生，从微观组织角度改善焊缝金属性能。所以，镍的添加对接头服役性能的保证具有积极作用。然而，在本专利技术中，镍的存在显著提高了液态焊缝金属粘度和表面张力，焊缝铺展性受到很大影响，特别是在复杂的空间位置，与重力作用叠加后不利于焊缝成型均匀性。基于此，本专利技术控制ni：0.4～1.5％。
25、mo：钼元素在焊缝金属冷却固态相变过程中显著提高强度，其推迟奥氏体转变温度并扩大低温相变温度区间的作用，又能够促进生成尺寸细化的高韧性低温相变组织，保证焊缝金属韧性，是焊接接头综合性能的重要调控元素。然而，钼能够显著提高液态熔池表面张力，含量升高后恶化了熔池铺展性和最终焊缝成型的均匀性，特别是在复杂空间位置焊接时焊缝边缘咬边倾向增加。
26、mo：0.05～0.4％；
27、cu：铜固溶于铁素体中能够显著提高强度，同时发挥面心立方金属滑移系多的特点提高基体韧性。然而，铜是会显著提高液态熔池表面张力作用的元素，在本专利技术中，cu含量过高后不利于熔池均匀铺展与焊缝成型质量。基于此，本专利技术控制cu：0.03本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于全位置焊接成型均匀性的气体保护实心焊丝盘条，其含有Fe和不可避免的杂质元素，其特征在于，其还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
2.如权利要求1所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其各化学元素质量百分含量为：
3.如权利要求1或2所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其各化学元素质量百分含量进一步满足下述各项的至少其中之一：
4.如权利要求1或2所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，不可避免的杂质元素的质量百分含量满足：O≤0.008％，N≤0.008％。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其还满足：熔池表面张力因子STf为0.40～0.70；热裂纹控制因子HCf在230以上；其中：
6.如权利要求1或2所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其熔敷金属的微观组织包括贝氏体为主的低温相变组织，高温相变过程形成的大块状先共析铁素体、侧板条铁素体的体积总含量低于5％。
7.如权利要求1或2所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其熔敷金属性能满足：抗拉强
8.一种用于全位置焊接成型均匀性的气体保护实心焊丝，其特征在于，其采用如权利要求1-7中任意一项所述的气体保护实心焊丝盘条制得。
9.如权利要求8所述的气体保护实心焊丝，其特征在于，其表面具有镀铜层。
...【技术特征摘要】
1.一种用于全位置焊接成型均匀性的气体保护实心焊丝盘条，其含有fe和不可避免的杂质元素，其特征在于，其还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
2.如权利要求1所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其各化学元素质量百分含量为：
3.如权利要求1或2所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其各化学元素质量百分含量进一步满足下述各项的至少其中之一：
4.如权利要求1或2所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，不可避免的杂质元素的质量百分含量满足：o≤0.008％，n≤0.008％。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的气体保护实心焊丝盘条，其特征在于，其还满足：熔池表面张力因子stf为0.40～...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘硕，钱伟方，王宝森，曹能，朱敏，姚赞，曲璇，万根节，邢一明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。