耐候气体保护焊丝制造技术

耐候气体保护焊丝，其化学成分为（质量百分比）：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ≤０．６，Ｍｎ１．２～１．６，Ｓ≤０．０３０，Ｐ≤０．０３０，Ｃｕ０．１０～０．６０，Ｃｒ０．３０～０．９０，Ｎｉ０．２０～０．６０，Ｔｉ０．０３～０．０６，余量为铁。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接材料领域，特别涉及屈服强度450MPa的耐候气体保护焊丝。
技术介绍
气体保护焊接已成为钢结构制造的一种主要高效焊接方法，目前在许多制造行业中，占有相当高的比例。气体保护焊丝的具有什么样的性能，直接关系到整个焊接结构的综合性能和安全，如力学性能、耐大气腐蚀性能、低温冲击性能等。中国专利95108258.2公开“一种气体保护焊焊丝”，它的特点是适用于低合金钢的焊接，焊丝的化学成分配方如下C≤0.12％，Si0.3～0.9％，Mn1.0～1.2％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ni0.5～1.5％，Mo0.1～0.6％，Ti0.05～0.2％，Zr0.01～0.1％。它的主要优势为焊缝性能好，焊接强度高和在负温下使用效果明显；其屈服强度均达到450MPa；具有较好的低温冲击性能-40℃，Akv≥50J；但是其不耐候。中国专利01133651.X公开了“低合金高强钢用高韧性气体保护焊丝”，其化学成分如下C0.05～0.12％，Si0.30～1.2％，Mn1.2～2.0％，Ni0.6～1.6％，Cu0.10～0.50％，Cr0.10～0.60％，Ti0.10～0.20％，B0.002～0.010％；焊缝金属的抗拉强度为700～800MPa，-30℃时CVN冲击韧性的Akv≥80J，具有一定的耐候性能，但是只适用于高强钢的焊接，如用于MAG法焊接700MPa级低合金钢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐候气体保护焊丝，可确保所得熔敷金属及焊接接头具有良好的耐大气腐蚀性能，同时具有良好的综合性能，尤其是-40℃的低温冲击韧性很好；而且，所得熔敷金属的综合性能良好屈服强度大于≥450MPa等。为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案是耐候气体保护焊丝，其化学成分为(质量百分比)C≤0.10，Si≤0.6，Mn 1.2～1.6，S≤0.030，P≤0.030，Cu 0.10～0.60，Cr 0.30～0.90，Ni 0.20～0.60，Ti 0.03～0.06，余量为铁。进一步，所述的Ni的优选范围为0.26～0.50。本专利技术中加入Ni主要是为了保证焊缝中与Cu的合适比例，本专利技术Ni含量低。加入一定量的Ti，一方面可以通过改善组织来提高低温冲击韧性，另一方面也可改善其焊接工艺性。加入Cu、Cr、Ni，Cu-Cr-Ni耐候体系主要是保证熔敷金属具有一定的耐候性，同时考虑与母材成份上相匹配性。焊丝中低C、低S、低P以及较低的气体元素主要是为了保证熔敷金属具有高的塑性、低温冲击韧性和抗裂性。另外，不含有B和Re元素。本专利技术的有益效果1.本专利技术焊丝所得熔敷金属及焊接接头具有良好的耐大气腐蚀性能，同时具有良好的综合性能，尤其是-40℃的低温冲击韧性很好；2.本专利技术焊丝所得熔敷金属的综合性能为屈服强度≥450MPa；抗拉强度≥550MPa；伸长率≥22％；(-40℃条件下)的Akv≥100J。具体实施例方式现铁道部采用韩国焊丝SF-80W焊接Q450NQR1制造各种车辆，采用气体为纯CO2气体，其熔敷金属的化学成分和各种性能如表1至表4所示。表1 SF-80W熔敷金属的化学成分(质量百分比) 表2 SF-80W熔敷金属的力学性能 备注采用纯CO2作为保护气体。表3 SF-80W熔敷金属CVN冲击性能Akv 表4 相对应试样的剪切面积比例FA(％) -40℃时SF-80W的Akv值仅为19J，与47J还有一定的差距；且FA值在0℃、-20℃时分别为64％、46％，这说明SF-80W的转变温度在0℃至-20℃之间，还达不到-40℃的冲击性能要求。本专利技术实施例焊丝的化学成分和所得熔敷金属的各种性能如表5至表6所示，分别采用50Kg的真空感应炉、1t真空感应炉、300t转炉，按设计的焊丝化学成分进行控制冶炼。对冶炼好的钢锭，轧制成5.5的盘条，再进行热处理、拉拔、镀铜，最终获得1.2的焊丝。采用本专利技术的焊丝，配80％Ar+20％CO2的气体，进行熔敷金属性能试验，相对应实施例焊丝的力学性能如表6所示。具体的焊接规范为焊接电流280±10A，电弧电压28±2V，焊接速度33±3cm/min，焊接线能量≈15KJ/cm。焊接试板厚20mm，坡口角度45。，带12mm厚垫板，根部间隙12mm。试板和垫板均含有至少3mm的过渡层。表5 焊丝的化学成分(质量百分比) 表6 焊丝的性能 注Akv*是五个焊丝试样的平均值；FA*是五个焊丝试样相对应的剪切面积平均值。Akv表示CVN试验的冲击数值。FA表示相对应冲击试样的剪切面积。-40℃时该焊丝的Akv不仅远远大于47J，且FA也大于50％，说明这种焊丝的转变温度比-40℃更低。与韩国现代的SF-80W相比，其低温冲击性能具有明显优势。本专利技术的焊丝适于100％CO2和80％Ar+20％CO2焊接。可以焊接屈服强度450MPa级别的耐候钢。主要应用领域有铁道车辆、建筑结构、桥梁、工程机械、集装箱等。现已在铁道车辆制造领域开始使用。权利要求1.耐候气体保护焊丝，其化学成分为(质量百分比)C≤0.10，Si≤0.6，Mn 1.2～1.6，S≤0.030，P≤0.030，Cu 0.10～0.60，Cr 0.30～0.90，Ni 0.20～0.60，Ti 0.03～0.06，余量为铁。2.如权利要求1的耐候气体保护焊丝，其特征是所述的Ni的优选范围为0.26～0.50。全文摘要耐候气体保护焊丝，其化学成分为(质量百分比)C≤0.10，Si≤0.6，Mn 1.2～1.6，S≤0.030，P≤0.030，Cu 0.10～0.60，Cr 0.30～0.90，Ni 0.20～0.60，Ti 0.03～0.12，余量为铁粉。其中，所述的Ni的优选范围为0.30～0.50。另外，不含有B和Re元素。本专利技术焊丝所得熔敷金属及焊接接头具有良好的耐大气腐蚀性能，同时具有良好的综合性能，尤其是－40℃的低温冲击韧性很好；而且，本专利技术焊丝所得熔敷金属的综合性能优良，其屈服强度≥450MPa；抗拉强度≥550MPa；伸长率≥22％；(－40℃条件下)的Akv≥100J。文档编号B23K35/30GK1611321SQ200310108200公开日2005年5月4日 申请日期2003年10月27日 优先权日2003年10月27日专利技术者屈朝霞, 曹能, 李自刚 申请人:宝山钢铁股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屈朝霞，曹能，李自刚，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：