药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法技术

根据本发明专利技术的一个方面，其目的在于提供一种低温韧性、焊接操作性及加工性优异的药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法。本发明专利技术的一个实施方式提供一种药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法，以重量％计，所述冷轧钢板包括：C：0.005～0.10％、Mn：0.05～0.25％、Si：0.05％以下(0％除外)、P：0.0005～0.01％、S：0.008％以下(0％除外)、Al：0.005～0.06％、N：0.0005～0.003％、Ni：0.8～1.7％、Cr：0.1～0.5％及余下的Fe和不可避免的杂质，由以下关系式1定义的W

Cold rolled steel sheet for flux cored wire and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法。
技术介绍
对于应用在药芯焊丝(FluxCoredWire)等的焊棒用钢带而言，为了应对各种用途，正在复合开发并应用用作原板的钢板和助焊剂(Flux)材料。作为特殊用途，例如正在开发耐磨性优异的高锰(Mn)钢的焊接部件、在极低温下的韧性优异的极低温用焊接部件、防尘性能优异的防尘钢用焊接部件等各种特殊目的用的焊接部件。因此，正在开发符合这些特殊焊接用钢的焊棒用材料。一般来说，焊接生产性最高且在各种位置容易焊接的焊接方法有药芯焊接(FCW，FluxCoredWelding)方法。该焊接方法中使用的焊接材料是药芯焊丝，其通过将拉拔普通冷轧钢板的带钢(Strip)加工成U字型，并且将以重量比计约为5～50％左右的助焊剂成分和锰(Mn)、镍(Ni)等合金元素混合为粉末形态并添加到加工的该U字管中，然后加工成圆形而制造。所述助焊剂成分是为了确保焊接操作性而添加，所述合金元素是为了确保适于焊棒的使用用途的特性而添加。此时，通过改变以粉末状态添加的焊芯内合金成分的种类和添加量，确保焊棒材料所需要的各种特性。例如，为了生产需要优异的低温韧性的焊接部件，需要在加工的焊丝焊芯部中混合装入用于改善低温韧性的合金元素和助焊剂。另一方面，作为用于制造药芯焊丝所使用的焊丝用冷轧钢材，普遍使用没有添加大量的合金元素的普通碳钢，在部分特殊用途中使用不锈钢。普通碳钢为基础的焊丝用钢材的延伸率优异延伸率，因此在拉拔时不发生钢材的撕裂现象，另外，其加工硬化程度低，从成型到最终焊丝制造中无需进行单独的热处理工艺即可以进行连续制造，因此应用在各种用途。但是，所述碳钢焊接钢材是低合金钢，因此为了确保不同用途的焊棒特性，需要添加填充焊丝内部的助焊剂和焊芯内合金元素。但是为了确保焊接操作性，需添加适当的助焊剂，因此在提高焊芯内合金元素的投入量的方面上存在局限性。即需要在焊丝钢材的中心部位添加大量的氧化剂(Ti、Mn、Zr、Al等)、渣形成剂(TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2、MnO等)、稳弧剂(K、Na等)及合金成分(Si、Mn、Ni、Zr、Cr等)等，但是焊丝钢材中包括助焊剂且只限填充大约30～60％的容积量，即便根据填充的粉末而存在差异，但是以重量比计约15～25％左右为限。在这种情况下，当增加用于确保特性的合金元素的含量时，由于助焊剂成分等受到限制，而难以确保稳定的焊接特性。此外，随着以粉末形态添加这些合金元素，焊接操作时熔融的焊芯成分引发焊接部偏析，因此还成为焊接不良的主要原因。基本上焊丝用不锈钢与普通碳钢相比，碳钢成分中存在的镍(Ni)或铬(Cr)等合金元素量大，可减少与助焊剂一起添加的焊芯合金元素的添加量，但由于是高合金材料，原板材料价格高，目前只应用在特殊用途等。不仅如此，对于这些不锈钢焊接原板而言，在加工焊棒焊丝时，因加工硬化，发生断裂的可能性高，因此需要在制造工艺中，单独实施退火热处理，这将成为制造成本上升的主要原因。目前对于需要加工性，尤其拉拔加工性及低温韧性的极低温用焊丝用钢材，使用普通碳钢制管，然后在装入助焊剂时，为了确保低温韧性，将高价的合金元素调制成高纯度粉末形态，并与其他助焊剂成分一起投入，从而改善低温韧性，但是由于这时添加的合金粉末是高纯度且为高价，而且随着增加投入量，用于确保焊接稳定性的助焊剂成分的添加条件受到限制。此外，随着添加的高价合金元素在助焊剂内引起偏析现象并聚集在焊棒的一部分的现象，而引发在焊棒加工步骤中撕裂等的操作性变差的问题。因此，现需要开发一种具有优异的低温韧性和焊接操作性的焊丝用钢材，以能够优选应用在极低温环境中例如，为了确保适合用于极低温的药芯焊丝用冷轧钢板特性，正在研究确保40％以上的材料的延伸率、小于0.15％的焊接部偏析指数、50J以上的在-40℃中的冲击能量值的方案。例如，作为用于制造药芯焊丝用钢板的方法，专利文献1中公开了通过在含有Mn：1.4～2.4％、Si：0.2～0.4％、Ni：2.8～6.4％的钢中添加Cr、Mo、Ti等来制造冲击韧性和强度特性优异的焊棒用钢的方法。但是，对于专利文献1而言，由于添加了大量的高价合金元素，存在制造成本上升的问题，此外，可以通过添加合金元素来确保高强度，但是韧性低，从而存在难以确保加工性的问题。另外，专利文献2中公开了通过在助焊剂原料中添加Ti、Mg等来促进熔融金属的脱氧反应，并减少焊接缺陷技术。但是，为了充分获得熔融金属的脱氧效果，需要在助焊剂中添加大量的合金元素，但是，如上所述，当在助焊剂中添加大量的合金元素时，发生焊接时微细粒子溅到周围的很多飞溅(spatter)现象等焊接作业性降低。因此，现需要开发一种可获得极低温环境中的低温韧性优异的焊接部且使用焊接操作性和拉拔加工性优异的药芯焊丝用冷轧钢板的焊接钢带及其制造方法。现有技术文献(专利文献1)韩国公开专利公报第2006-107910号(专利文献2)日本公开专利公报昭60-46896号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题根据本专利技术的一个方面，其目的在于提供一种低温韧性、焊接操作性及加工性优异的药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法。另一方面，本专利技术要解决的技术问题并不限定于上述的内容。可以通过本说明书的整个内容来理解本专利技术要解决的技术问题，并且本专利技术所属
的普通技术人员可以容易理解本专利技术要解决的附加技术问题。(二)技术方案根据本专利技术的一个实施方式，提供一种药芯焊丝用冷轧钢板，以重量％计，所述冷轧钢板包括：C：0.005～0.10％、Mn：0.05～0.25％、Si：0.05％以下(0％除外)、P：0.0005～0.01％、S：0.008％以下(0％除外)、Al：0.005～0.06％、N：0.0005～0.003％、Ni：0.8～1.7％、Cr：0.1～0.5％及余下的Fe和不可避免的杂质，由关系式1定义的WN是0.10～0.75，关系式1：WN＝(31×C+0.5×Mn+20×Al)×(Ni)×(0.6×Cr)(其中，所述关系式1中各元素含量的单位为重量％)。根据本专利技术的另一实施方式，提供一种药芯焊丝用冷轧钢板的制造方法，包括以下步骤：将板坯加热到1100～1300℃，以重量％计，所述板坯包括：C：0.005～0.10％、Mn：0.05～0.25％、Si：0.05％以下(0％除外)、P：0.0005～0.01％、S：0.008％以下(0％除外)、Al：0.005～0.06％、N：0.0005～0.003％、Ni：0.8～1.7％、Cr：0.1～0.5％及余下的Fe和不可避免的杂质，由以下关系式1定义的WN是0.10～0.75；对加热的所述板坯进行热轧，以使其热终轧温度达到880～950℃，从而获得热轧钢板；在550～700℃的温度范围下，对所述热轧钢板进行收卷；以50～85％的压下率，对收卷的所述热轧钢板进行冷轧，以获得冷轧钢板；以及在700～850℃的温度范围下，对所述冷轧钢板进行连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种药芯焊丝用冷轧钢板，以重量％计，所述冷轧钢板包括：C：0.005～0.10％、Mn：0.05～0.25％、Si：0.05％以下(0％除外)、P：0.0005～0.01％、S：0.008％以下(0％除外)、Al：0.005～0.06％、N：0.0005～0.003％、Ni：0.8～1.7％、Cr：0.1～0.5％及余下的Fe和不可避免的杂质，由关系式1定义的W

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170705 KR 10-2017-00854161.一种药芯焊丝用冷轧钢板，以重量％计，所述冷轧钢板包括：C：0.005～0.10％、Mn：0.05～0.25％、Si：0.05％以下(0％除外)、P：0.0005～0.01％、S：0.008％以下(0％除外)、Al：0.005～0.06％、N：0.0005～0.003％、Ni：0.8～1.7％、Cr：0.1～0.5％及余下的Fe和不可避免的杂质，由关系式1定义的WN是0.10～0.75，
关系式1：WN＝(31×C+0.5×Mn+20×Al)×(Ni)×(0.6×Cr)
其中，所述关系式1中各元素含量的单位为重量％。


2.根据权利要求1所述的药芯焊丝用冷轧钢板，其中，
以面积％计，所述冷轧钢板具有由1～6％的碳化铁和余量的铁素体构成的微细组织。


3.根据权利要求1所述的药芯焊丝用冷轧钢板，其中，
所述冷轧钢板的延伸率为40％以上。


4.根据权利要求1所述的药芯焊丝用冷轧钢板，其中，
所述冷轧钢板的焊接部偏析指数小于0.15％。


5.根据权利要求1所述的药芯焊丝用冷轧钢板，其中，
所述冷轧钢板在-40℃下的冲击能量为50J以上。


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【专利技术属性】
技术研发人员：金在翼，成旻官，金珍儿，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR