一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法，涉及焊接技术领域。其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04~0.06%、Si：0.2~0.3%、Mn：1.3~1.5%、Ni：3.0~3.4%、Cr：0.4~0.6%、Mo：0.5~0.7%、Ti：0.04~0.1%、P：0.006%以下，S：0.005%以下，余量为Fe。其制备方法为采用脱硫铁水制备实心焊丝。本发明专利技术生产的实心焊丝具有较好的强度和塑韧性，可以满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求；本发明专利技术的制备方法，可以相适应的制备符合强度和塑韧性的实心焊丝，使其焊接后满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求。

【技术实现步骤摘要】
一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法
本专利技术涉及焊接
，具体而言，涉及一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法。
技术介绍
随着科技的飞速发展，低合金高强钢在建筑、水电、车辆、起重机、压力容器、石油化工等重要工程中的应用越来越广泛，高强度级别的钢材使用范围逐步增大，而满足高强高韧性的配套焊材相对较少，特别是满足高强钢焊后整体消硬处理的焊材极度缺失，限制了高强钢的应用。目前，对于900MPa及以上的高强钢，现有的焊材在强度方面可以满足要求，但塑韧性不足，往往会导致900MPa及以上的高强钢焊后开裂，特别是不能满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求，导致高强钢应用进展缓慢。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，具有较好的强度和塑韧性，可以满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求。本专利技术的第二个目的在于提供一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝的制备方法，可以相适应的制备符合强度和塑韧性的实心焊丝，其焊接后满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求。本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04~0.06%、Si：0.2~0.3%、Mn：1.3~1.5%、Ni：3.0~3.4%、Cr：0.4~0.6%、Mo：0.5~0.7%、Ti：0.04~0.1%、P：0.006%以下，S：0.005%以下，余量为Fe。本专利技术中，C是保证实心焊丝强度的主要元素，但在高强钢焊缝中也是致脆元素，若C含量过高会影响焊丝的抗裂性能和冲击韧性，同时不利于焊丝钢的生产制造；因此，本专利技术焊丝中C的重量百分比控制在0.04~0.06%的范围内，既保证了实心焊丝的强度，也避免了影响焊丝的抗裂性能和冲击韧性；Si是焊丝生产中常用的脱氧剂，可以改善焊接工艺性能，在有效提高焊丝强度的同时也会降低其塑韧性，因此，本专利技术为了保证焊丝的塑韧性，Si的重量百分比控制在0.2~0.3%范围内，可以在有效提高焊丝强度的同时保证焊丝的塑韧性；Mn是奥氏体稳定化元素，可以通过固溶强化提高焊丝的强度，随着Mn含量的增加，焊丝的针状铁素体含量细化并显著增加，先共析铁素体含量减少，侧板条铁素体数量明显减少，Mn元素含量过高会使焊丝中形成魏氏组织，使焊丝的塑韧性降低；因此，本专利技术焊丝中Mn的重量百分比控制在1.3~1.5%范围内，以保证焊丝的塑韧性；本专利技术通过控制C、Si和Mn的含量，在有效提高焊丝强度的同时，可以保证焊丝的塑韧性，可以有效避免900MPa及以上的高强钢焊后的开裂。本专利技术中，Ni是奥氏体稳定化元素，是保证焊缝金属低温韧性的主要元素，与Mn的作用类似；Ti与O、N形成的TiO、TiN具有较高的熔点，可以作为针状铁素体的形核核心，并能阻碍奥氏体晶粒的长大，细化晶粒；微量的Ti就能显著改善焊缝组织，提高低温韧性，保证抗裂性；Cr元素与Ni元素一同使用时能有效的提高淬透性，同时Cr元素能固溶强化基体，保证焊丝在550℃高温回火后的综合性能；但是过高的Cr含量会使焊丝的脆性转变温度提高，降低焊接性；因此，本专利技术焊丝中Cr的重量百分比控制在0.4~0.6%范围内，避免Cr含量过高而降低焊丝的焊接性；Mo能强烈地抑制珠光体的形核与长大，促进贝氏体组织的生成，可以使焊丝在很宽的冷却温度范围内获得中温转变组织；强化作用同Cr类似，过高的Mo含量会缩小γ相区，缩短相变温度区间，产生置换固溶强化，引起晶格畸变，使材料冲击韧性下降，因此，Mo含量过高对焊丝的塑韧性不利；因此，本专利技术焊丝中Mo的重量百分比控制在0.5~0.7%范围内；避免Mo含量过高影响焊丝的塑韧性；S、P是有害元素，降低上平台韧性和提高韧脆转变温度，导致氢致开裂；因此焊丝中严格控制S、P含量；本专利技术通过合金（Ni、Ti、Cr和Mo）的优化配比，可以有效的保证焊丝的塑韧性，同时严格控制S和P的含量，以降低焊丝中的杂质，保证焊丝的纯净度，可以有效满足焊丝在焊接900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求。进一步地，一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝的制备方法，包括以下步骤：S1：采用含上述百分比化学成分的脱硫铁水使用真空炉冶炼出钢水，钢水全程采用氮气保护经浇铸成连铸坯，将连铸坯经轧机轧制成盘条；S2：将制得的盘条依次经剥壳、酸洗、涂硼砂、粗拉、回火处理、细拉和镀铜处理制成直径为0.8mm~1.6mm的成品实心焊丝。本专利技术采用含上述重量百分比化学成分的脱硫铁水经真空炉冶炼钢水，钢水全程采用氮气保护经浇铸成连铸坯，可以保证焊丝成分的纯净度，最大程度降低影响焊丝塑韧性的杂质元素含量。本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：1.本专利技术通过控制各化学成分的含量配比，可以保证焊丝的强度和塑韧性，可以使高强度钢焊后抗裂性提高，满足高强度钢焊后构件的消硬要求。2.本专利技术的实心焊丝的制备方法在生产过程中进一步降低影响焊丝塑韧性的杂质元素含量，保证实心焊丝的纯净度，使生产的实心焊丝性能优良。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法进行具体说明。实施例1本实施例提供了一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04%、Si：0.2%、Mn：1.3%、Ni：3.0%、Cr：0.5%、Mo：0.5%、Ti：0.04%、P：0.003%，S：0.005%，余量为Fe。本实施例还提供了一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝的制备方法，包括以下步骤：S1：采用含上述重量百分比化学成分的脱硫铁水使用真空炉冶炼出钢水，钢水全程采用氮气保护经浇铸成连铸坯，将连铸坯经轧机轧制成盘条；S2：将制得的盘条依次经剥壳、酸洗、涂硼砂、粗拉、回火处理、细拉和镀铜处理制成直径为0.8mm的成品实心焊丝。实施例2本实施例提供了一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.05%、Si：0.25%、Mn：1.42%、Ni：3.1%、Cr：0.6%、Mo：0.55%、Ti：0.05%、P：0.004%，S：0.002%，余量为Fe。本实施例还提供了一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝的制备方法，包括以下步骤：S1：采用含上述重量百分比化学成分的脱硫铁水使用真空炉冶炼出钢水，钢水全程采用氮气保护经浇铸成连铸坯，将连铸坯经轧机轧制成盘条；S2：将制得的盘条依次经剥壳、酸洗、涂硼砂、粗拉、回火处理、细拉和镀铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其特征在于，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04~0.06%、Si：0.2~0.3%、Mn：1.3~1.5%、Ni：3.0~3.4%、Cr：0.4~0.6%、Mo：0.5~0.7%、Ti：0.04~0.1%、P：0.006%以下，S：0.005%以下，余量为Fe。/n

【技术特征摘要】
1.一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其特征在于，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04~0.06%、Si：0.2~0.3%、Mn：1.3~1.5%、Ni：3.0~3.4%、Cr：0.4~0.6%、Mo：0.5~0.7%、Ti：0.04~0.1%、P：0.006%以下，S：0.005%以下，余量为Fe。


2.根据权利要求1所述的900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其特征在于，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04%、Si：0.2%、Mn：1.3%、Ni：3.0%、Cr：0.5%、Mo：0.5%、Ti：0.04%、P：0.003%，S：0.005%，余量为Fe。


3.根据权利要求1所述的900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其特征在于，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.05%、Si：0.25%、Mn：1.42%、Ni：3.1%、Cr：0.6%、Mo：0.55%、Ti：0.05%、P：0.004%、S：0.002%，余量为Fe。


4.根据权利要求1所述的900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其特征在于，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.055%、Si：0.3%、Mn：1.5%、Ni：3.3%、Cr：0.4%、Mo：0.65%、Ti：0.08%...

【专利技术属性】
技术研发人员：康丹丹，王高见，
申请(专利权)人：四川西冶新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51