一种用于不预热气体保护焊的焊丝制造技术

本发明专利技术提供一种用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.65‑1.8%；Ni：1.32‑1.4%；Cr：0.013‑0.022%；Mo：0.44‑0.52%；Ti：0.06‑0.14%；Si：0.65‑0.75%；C：0.051‑0.09%；P：≤0.009%；S：≤0.006%；Cu≤0.006%；余量为Fe。本发明专利技术还进一步提供上述焊丝在不预热气体保护焊接金属板中的用途及其焊接工艺。本发明专利技术提供的该种焊丝，应用于控轧控冷型（TMCP）高强钢板不预热气体保护焊接中，作为焊接接头的各项力学性能能够满足Q690钢材焊接的各项指标。

A Wire for Unpreheated Gas Shielded Welding

The present invention provides a welding wire for unprepaheated gas shielded welding, consisting of elements of the following mass percentage: Mn: 1.65 1.8%;Ni: 1.32 1.4%;Ni: 1.32 1.4%; Ni: 0.013 0.022%, Cr: 0.013 0.022%;Mo: 0.44 8209 0.52%;Ti 0.06 0 0 0 0.0 0 0.0.14%;Si: 0.65 8209 0.75%;Si: 0.65 8209 0.75%;C: 0.051 8209 0.099%;P: === 0.009 9; S: <0 0.S: ==== 0 0 The remaining amount is Fe. The invention also further provides the use of the above welding wire in non-preheating gas shielded welding metal sheet and its welding process. The welding wire provided by the invention is applied to the non-preheating gas shielded welding of controlled rolling and controlled cooling (TMCP) high strength steel plate, and the mechanical properties of the welding joint can meet the welding indexes of Q690 steel.

【技术实现步骤摘要】
一种用于不预热气体保护焊的焊丝
本专利技术属于焊接材料的
，涉及一种用于不预热气体保护焊的焊丝，具体涉及一种用于控轧控冷型(TMCP)高强钢板之间在保护气体下不预热焊接下满足屈服强度690MPa级的实心焊丝。
技术介绍
随着我国低合金高强度的开发和推广，高强钢的应用范围逐渐扩大。高强钢的焊接加工是影响工件具有综合性能的关键，焊接接头的裂纹倾向是高强钢焊接中的重要问题之一。传统调质型高强钢在焊接时通常采用焊前预热、焊接过程中保温及焊后加热等措施来防止冷裂纹的产生，这就降低了高强钢焊接的生产效率，增加了工艺复杂性和焊工的劳动强度；随着钢铁生产技术进步，特别是TMCP工艺在高强钢生产中的普遍应用，高强钢的可焊性得到了显著的改善，与同等强度级别传统调质型高强钢相比，采用TMCP工艺生产的高强钢碳含量及碳当量均大幅度降低，一些规格品种的高强度钢板可以实现不预热焊接，但是由于焊接生产过程的特殊性，不能通过控轧控冷过程改善焊缝金属性能，其强韧化还是需要通过合金化来实现，由此导致焊缝金属的抗裂性能不如母材，焊接接头的冷裂纹往往都起始或出现在焊缝金属中，焊缝金属成为焊接接头的薄弱地带。因此开发不预热焊接的焊丝对高强钢焊接生产就具有重大意义。目前关于高强钢不预热焊接的文献较多，但多以专利技术或论述焊接工艺为主体实现高强钢不预热焊接过程，很少以焊材为主体进行不预热焊接高强度钢的焊接过程。如专利CN102513662A公开了一种Q690级钢不预热焊接工艺；专利CN103231155A公开了一种易焊接高强大厚度钢板不预热焊焊接工艺；专利CN105057849B公开了一种1100MPa级热轧超高强高韧钢不预热焊接方法；ZL200610070181和ZL200910019599专利申请公开了“800MPa高强钢的不预热焊接工艺”和“900MPa高强钢不预热组合焊接方法”等均以焊接工艺为主体实现高强钢不预热焊接过程。专利CN102179602A“低合金高强钢不预热组织梯度匹配焊接工艺”是以焊材为主体进行高强钢不预热焊接，但其采用HCr20Ni10Mn7Mo不锈钢焊丝打底焊，不仅焊材成本高，而且还涉及异种金属焊接带来的焊缝成分组织不均匀性及焊接残余应力增加等新问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于不预热气体保护焊的焊丝，能够应用于控轧控冷型(TMCP)高强钢板之间不预热气体保护焊接中，用于克服现有技术不能从焊材上解决不预热气体保护焊接高强钢的难题，实现以焊材为主体进行不预热气体保护焊接高强度钢的满足屈服强度690MPa级的实心焊丝。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn(锰)：1.65-1.8％；Ni(镍)：1.32-1.4％；Cr(铬)：0.013-0.022％；Mo(钼)：0.44-0.52％；Ti(钛)：0.06-0.14％；Si(硅)：0.65-0.75％；C(碳)：0.051-0.09％；P(磷)：≤0.009％；S(硫)：≤0.006％；Cu(铜)≤0.006％；余量为Fe(铁)。优选地，所述用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.70-1.75％；Ni：1.32-1.35％；Cr：0.013-0.016％；Mo：0.44-0.47％；Ti：0.11-0.14％；Si：0.65-0.69％；C：0.051-0.065％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe。更优选地，所述用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.71-1.74％；Ni：1.32-1.34％；Cr：0.013-0.015％；Mo：0.44-0.45％；Ti：0.11-0.13％；Si：0.65-0.68％；C：0.052-0.062％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe。优选地，所述用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.75-1.80％；Ni：1.35-1.38％；Cr：0.019-0.022％；Mo：0.47-0.49％；Ti：0.09-0.11％；Si：0.69-0.71％；C：0.065-0.076％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe。更优选地，所述用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.76-1.79％；Ni：1.36-1.38％；Cr：0.020-0.022％；Mo：0.47-0.49％；Ti：0.09-0.11；Si：0.69-0.71％；C：0.066-0.072％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe。优选地，所述用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.65-1.70％；Ni：1.38-1.40％；Cr：0.016-0.019％；Mo：0.49-0.52％；Ti：0.06-0.09％；Si：0.71-0.75％；C：0.076-0.09％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe。更优选地，所述用于不预热气体保护焊的焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.67-1.70％；Ni：1.38-1.39％；Cr：0.016-0.018％；Mo：0.49-0.51％；Ti：0.07-0.09％；Si：0.71-0.74％；C：0.078-0.088％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe。上述元素是指在所述用于不预热气体保护焊的焊丝中起性能作用或需要控制含量的元素，所述元素中不包含用于不预热气体保护焊的焊丝中含量微少且不可避免的杂质元素。在本专利技术中通过试验可知，Mn(锰)元素能够有效提高该焊丝的强度，Mn能够扩大奥氏体区，有助于马氏体和贝氏体的转变，以提高焊缝金属的强度，同时，Mn也是脱氧元素，有助于焊缝金属的氧化还原反应，降低焊缝金属的氧含量。在本专利技术中通过试验可知，Ni(镍)元素是该焊丝中最重要的合金元素，Ni在焊缝中能够韧化焊缝金属基体，减少焊缝对缺口的敏感性，增强对裂纹形成和扩展的抗力。本专利技术通过降低C含量，适当增加Ni的含量，从而实现不预热焊接的同时，又保证焊缝金属应有的强韧性能。在本专利技术中通过试验可知，Cr(铬)元素是该焊丝中增加焊材耐高温耐热的重要合金元素，Cr能显著提高焊缝金属的淬透性而提高焊缝金属的强度，但过高的Cr含量会降低焊缝金属的低温冲击韧性。在本专利技术中通过试验可知，Mo(钼)元素是该焊丝中主要的强化元素，Mo在低C条件下，可显著提高焊缝的强度。在本专利技术中通过试验可知，Ti(钛)元素作为脱氧元素，在该焊丝中以微合金化元素加入，一方面能够细化焊缝金属组织，提高焊缝强度和韧性；另一方面还可以减少焊接飞溅，改善焊丝的使用工艺性。在本专利技术中通过试验可知，Si(硅)元素是该焊丝中焊缝金属中主要脱氧元素，Si与Mn、Ti联合进行脱氧，降低焊缝氧含量，同时Si的加入会提高焊缝金属的强度，但过高的Si含量会降低焊缝金属的低温冲击韧性。在本专利技术中通过试验可知，C(碳)元素是该焊丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.65‑1.8％；Ni：1.32‑1.4％；Cr：0.013‑0.022％；Mo：0.44‑0.52％；Ti：0.06‑0.14％；Si：0.65‑0.75％；C：0.051‑0.09％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu≤0.006％；余量为Fe(铁)。

【技术特征摘要】
2018.09.17 CN 20181109282741.一种焊丝，由以下质量百分比的元素组成：Mn：1.65-1.8％；Ni：1.32-1.4％；Cr：0.013-0.022％；Mo：0.44-0.52％；Ti：0.06-0.14％；Si：0.65-0.75％；C：0.051-0.09％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu≤0.006％；余量为Fe(铁)。2.根据权利要求1所述的一种焊丝，其特征在于，所述焊丝的元素组成任选以下其一：1)Mn：1.70-1.75％；Ni：1.32-1.35％；Cr：0.013-0.016％；Mo：0.44-0.47％；Ti：0.11-0.14％；Si：0.65-0.69％；C：0.051-0.065％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe；2)Mn：1.75-1.80％；Ni：1.35-1.38％；Cr：0.019-0.022％；Mo：0.47-0.49％；Ti：0.09-0.11％；Si：0.69-0.71％；C：0.065-0.076％；P：≤0.009％；S：≤0.006％；Cu：≤0.006％；余量为Fe；3)Mn：1.65-1.70％；Ni：1.38-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显辉，李开添，李好生，吴跃胜，张莲翠，贾军，常云琪，
申请(专利权)人：昆山中冶宝钢焊接材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32