焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法技术

本申请提供一种焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法。其中，焊接用焊丝钢包括如下质量百分含量的组分：0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤1.2％，0.01％≤P≤0.02％，S≤0.01％，0.02％≤Al≤0.05％，0.1％≤Cr≤0.2％，0.3％≤Cu≤0.6％，余量为Fe和不可避免的杂质。本申请通过焊丝成分设计优化，利用焊接用焊丝在焊接过程中向焊缝过渡Cu、Cr等合金元素，提高焊缝耐腐蚀性能，通过焊丝向焊缝过渡Si元素，提高熔池流动性，促进熔渣上浮，避免焊缝夹渣。避免焊缝夹渣。避免焊缝夹渣。

【技术实现步骤摘要】
焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法


[0001]本申请涉及钢材
，具体涉及一种焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济发展和产业结构升级，高铝钢因其高轻度、高韧性、低密度、低成本的产品特性被广泛应用于汽车、能源、电力等重点领域。
[0003]高铝钢含有较高质量分数的Al元素，降低了钢材密度，而且，Al元素能够形成钝化膜，提升耐腐蚀性能。但是，在高铝钢焊接过程中，由于焊接熔池温度高，铝对氧亲和力远大于其他合金元素，导致Al元素烧损严重，降低了钢材的耐腐蚀性能，并增加了焊缝夹渣等缺陷的产生。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法，旨在提高焊缝耐腐蚀性能、减少焊缝夹渣。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种焊接用焊丝钢，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤1.2％，0.01％≤P≤0.02％，S≤0.01％，0.02％≤Al≤0.05％，0.1％≤Cr≤0.2％，0.3％≤Cu≤0.6％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0006]根据本申请第一方面的实施例，抗拉强度≥460MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥23％，
‑
20℃冲击功≥36J。
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种焊接用焊丝，包括如下质量百分含量的组分：
[0008]0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤1.2％，0.01％≤P≤0.02％，S≤0.01％，0.02％≤Al≤0.05％，0.1％≤Cr≤0.2％，0.3％≤Cu≤0.6％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0009]根据本申请第二方面的实施例，所述焊接用焊丝的表面镀有铜层，所述铜层的厚度d的取值范围为0.18μm～0.20μm。
[0010]第三方面，本申请实施例提供一种焊接用焊丝的制备方法，包括如下步骤：
[0011]对钢液进行转炉冶炼
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精炼
‑
连铸，得到焊接用焊丝钢，所述焊接用焊丝钢包括按质量百分比计的如下成分：0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤1.2％，0.01％≤P≤0.02％，S≤0.01％，0.02％≤Al≤0.05％，0.1％≤Cr≤0.2％，0.3％≤Cu≤0.6％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0012]将所述焊接用焊丝钢轧制成盘条，进行退火处理；
[0013]对盘条进行拉拔
‑
镀铜
‑
抛光处理，得到焊接用焊丝。
[0014]第四方面，本申请实施例提供一种高铝钢的焊接方法，包括如下步骤：
[0015]将等厚度的待焊接高铝钢开V型坡口，所述V型坡口的角度α的取值范围为50
°
～
70
°
；
[0016]将所述待焊接高铝钢固定，钢板对接装夹，所述待焊接高铝钢的根部间隙d的取值范围为1～3mm；
[0017]将前述的焊接用焊丝的末端靠近焊接高铝钢的待焊接部位，在焊接电源的作用下，所述焊接用焊丝的末端与所述待焊接高铝钢的待焊接表面之间形成主弧，实现焊接。
[0018]根据本申请第四方面的实施例，焊接用焊丝的直径为1.0mm。
[0019]根据本申请第四方面的实施例，在焊接过程中，所述焊接电源的焊接电流的取值范围为80～160A，焊接电压的取值范围为15～22V。
[0020]根据本申请第四方面的实施例，在焊接过程中，保护气体采用95％Ar+5％CO2混合气。
[0021]根据本申请第四方面的实施例，当高铝钢厚度≥12mm时，所述焊接方法还包括对高铝钢进行预热处理。
[0022]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0023]本申请实施例提供的焊接用焊丝钢，通过将钢材的成分设计优化，通过焊丝向焊缝过渡Cu、Cr等合金元素，提高焊缝耐腐蚀性能，并且，通过焊丝向焊缝过渡Si元素，提高熔池流动性，促进熔渣上浮，避免焊缝夹渣。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请第四方面实施例中坡口结构示意图；
[0026]图2为第四方面实施例中焊接接头的结构示意图。
[0027]在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。其中，图中各附图标记为：
[0028]a：板厚；d：组对间隙；α：坡口角度；1：打底层；2：填充层；3：盖面层。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
[0030]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不要求严格意义上的垂直，而是可以包含允许的误差。“平行”并不要求严格意义上的平行，而是可以包含允许的误差。
[0031]高铝钢含有较高质量分数的Al元素，例如为满足集装箱轻量化需求而开发的高铝钢，其化学成分如下：C≤0.05，Si≤0.3，Mn≤1.2，Al 3.9～4.2，P≤0.01，S≤0.001，Cu≤
0.02，Ni≤0.02，Cr≤0.03，Nb≤0.02，V≤0.01，Ti≤0.02，Mo≤0.01，N≤0.01；较高质量分数的Al元素降低了钢材密度，而且，Al元素能够形成钝化膜，提升耐腐蚀性能。但是，在高铝钢焊接过程中，由于焊接熔池温度高，铝对氧亲和力远大于其他合金元素，导致Al元素烧损严重，降低了钢材的耐腐蚀性能，并增加了焊缝夹渣等缺陷的产生。
[0032]有鉴于此，本申请实施例提供一种焊接用焊丝钢、焊接用焊丝、制备方法及焊接方法，本申请实施例提供的焊接用焊丝钢，通过将钢材的成分设计优化，通过焊丝向焊缝过渡Cu、Cr等合金元素，提高焊缝耐腐蚀性能，并且，通过焊丝向焊缝过渡Si元素，提高熔池流动性，促进熔渣上浮，避免焊缝夹渣。
[0033]焊接用焊丝钢
[0034]第一方面，本申请实施例提供一种焊接用焊丝钢，包括如下质量百分含量的组分：0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接用焊丝钢，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤1.2％，0.01％≤P≤0.02％，S≤0.01％，0.02％≤Al≤0.05％，0.1％≤Cr≤0.2％，0.3％≤Cu≤0.6％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的焊接用焊丝钢，其特征在于，抗拉强度≥460MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥23％，
‑
20℃冲击功≥36J。3.一种焊接用焊丝，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤1.2％，0.01％≤P≤0.02％，S≤0.01％，0.02％≤Al≤0.05％，0.1％≤Cr≤0.2％，0.3％≤Cu≤0.6％，余量为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求3所述的焊接用焊丝，其特征在于，所述焊接用焊丝的表面镀有铜层，所述铜层的厚度d的取值范围为0.18μm～0.20μm。5.一种焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：对钢液进行转炉冶炼
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精炼
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连铸，得到焊接用焊丝钢，所述焊接用焊丝钢包括按质量百分比计的如下成分：0.05％≤C≤0.1％，0.1％≤Si≤0.6％，0.9％≤Mn≤1.2％，0.01％≤P≤0.02％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永林，肖爱达，梁亮，齐江华，刘怡私，汪净，梁文，刘宁，曾威民，梁远栋，王成，周剑丰，刘湘，谢光辉，陈佛望，
申请(专利权)人：湖南华菱涟钢特种新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：