一种低飞溅高强气体保护焊丝及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种低飞溅高强气体保护焊丝，其组分及重量百分比为：

【技术实现步骤摘要】
一种低飞溅高强气体保护焊丝及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种低飞溅高强气体保护焊丝及其制造方法，适用于高端焊接
。

技术介绍

[0002]气体保护焊是一种焊接效率高
、
线能量易于控制且易于自动焊及机器人焊的方法，广泛应用于汽车
、
石油管线
、
铁路桥梁及海洋设施等大型重要结构的制作
。
我国气保焊应用在智能制造潮流的推动下将越来越多
。
目前抗拉强度
Rm550MPa
级以上的低合金高强钢逐步成为主流钢种，如
Q420
及
X70
管线钢等
。
[0003]高强钢气保焊一般采用富
Ar
为保护气体
(
如
20
％
CO2+80
％
Ar)
，对于焊丝来说，为满足钢种焊接要求，除了焊缝具备应有力学性能外，还须具有优良的焊接工艺性能，即焊接飞溅小
、
焊缝成形好
。
焊缝成形好主要体现在焊缝有较大的宽高比，表面波纹细小
。
[0004]高而窄的焊缝一般来讲是不利的，其焊趾应力集中较大，大大降低焊接接头的疲劳寿命
。
多层焊道时，容易产生焊道间未熔合，这属于较严重的焊接缺陷
。
焊接飞溅一方面造成浪费，另一方面影响工件表面质量，严重时引发表面裂纹
。
但气保焊时焊接飞溅难以避免，应该尽量将其降低
。
[0005]中国专利
CN108857141A
公开了一种
620MPa
级可消应力处理的气保焊丝，其化学成分为
(wt
％
)
：
C 0.04
～
0.07
，
Si 0.2
～
0.5
，
Mn1.0
～
1.5
，
Ni 1.5
～
2.1
，
Mo 0.16
～
0.30
，
Ti 0.02
～
0.06
，
B0.0005
～
0.0020
，
S 0.0030
～
0.0150
，
P≤0.018
％，其余为
Fe
和不可避免的杂质；焊丝熔敷金属强韧匹配良好，焊态和消应力态
(600℃
×
10h)
的熔敷金属
‑
45℃
冲击韧性
≥70J
，但其含
Ni
量高且含
Mo
，成本高
。
中国专利
CN201510332702.4
公开了一种高强度高韧性耐候钢用气体保护焊丝，其化学成分为
(wt
％
)
：
C 0.03
～
0.11
，
Mn 0.70
～
1.50
，
Si 0.25
～
0.90
，
Ni 0.55
～
1.40
，
Cu0.15
～
0.45
，
Ti 0.05
～
0.18
，
S≤0.015
，
P≤0.020
％，余量为铁及不可避免的杂质，用于
550MPa
强度级别尤其是耐候钢的焊接
。
另外，还有采用优化气体保护焊工艺参数降低焊接飞溅及提高焊缝成形
(
主要是焊缝宽高比
)
的公开报道，现有焊丝采用富
Ar
为保护气体，飞溅率一般为3～4％，焊缝宽高比
3.8
～
4.4
，焊丝浪费较大，焊后清理工作量大
。
另外，这类含较高合金元素的焊丝钢盘圆拉拔性能都比较差
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种低飞溅高强气体保护焊丝及其制造方法，解决富
Ar
气体保护焊焊缝窄而高及飞溅偏大的缺点
。
[0007]本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
[0008]一种低飞溅高强气体保护焊丝，其组分及重量百分比为：
C 0.05
％～
0.11
％，
Mn1.40
％～
1.80
％，
Si 0.4
％～
0.6
％，
Ti 0.08
％～
0.13
％，
S 0.01
％～
0.02
％，
Als 0.035
％～
0.045
％，
P≤0.020
％，
Cr 0.25
％～
0.39
％，
Mo≤0.05
％，其余为
Fe
及不可避免的杂质
。
[0009]按上述方案，所述低飞溅高强气体保护焊丝以富氩混合气体为保护气体焊接，焊
缝宽高比
4.6
～
5.0
，飞溅率不高于
1.5
％，抗拉强度
550
～
630MPa
，
‑
20℃
冲击功
120
～
160J。
其中，富氩混合气体优选
Ar
体积分数在
75
％～
85
％，余量气体主要为
15
％～
25
％
CO2，还可以包括0％～5％
O2和
/
或0％～5％氦气等
。
[0010]本专利技术还提供一种低飞溅高强气体保护焊丝的制造方法，主要工序为冶炼
→
连铸成坯
→
方坯加热
→
轧盘圆
→
延迟缓冷
→
集卷
→
拉拔，其特征在于：
[0011](1)
采用转炉冶炼，得到符合焊丝化学成分的方坯；
[0012](2)
方坯加热：均热段加热温度为
1120
～
1180℃
，断面温差
≤40℃
；
[0013](3)
粗轧和精轧：粗轧开轧温度为
950
～
1050℃
，在经过十道次轧制后，轧件温度降至约
900
～
990℃
；精轧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低飞溅高强气体保护焊丝，其特征在于：化学组分及重量百分比为：
C0.05
％～
0.11
％，
Mn 1.40
％～
1.80
％，
Si 0.4
％～
0.6
％，
Ti 0.08
％～
0.13
％，
S 0.01
％～
0.02
％，
Als0.035
％～
0.045
％，
P≤0.020
％，
Cr 0.25
％～
0.39
％，
Mo≤0.05
％，其余为
Fe
及不可避免的杂质
。2.
根据权利要求1所述的一种低飞溅高强气体保护焊丝，其特征在于：所述焊丝以富氩混合气体为保护气体焊接，焊缝宽高比
4.6
～
5.0
，飞溅率不高于
1.5
％，焊缝抗拉强度
≥550MPa
，
‑
20℃
冲击功
≥120J。3.
根据权利要求2所述的一种低飞溅高强气体保护焊丝，其特征在于：所述富氩混合气体的
Ar
体积分数在
75
％～
85
％，余量气体主要为
15
％～
25
％
CO2。4.
权利要求1所述的低飞溅高强气体保护焊丝的制造方法，主要工序为冶炼
→
连铸成坯
→
方坯加热
→
轧盘圆
→
延迟缓冷
→
集卷
→
拉拔，其特征在于：
(1)
采用转炉冶炼，得到符合权利要求1焊丝化学成分的方坯；
(2)
方坯加热：均热段加热温度为
1120
～
1180℃
，断面温差
≤40℃
；
(3)
轧盘圆：粗轧开轧温度为
950
～
1050℃
；精轧阶段，经水冷箱冷却后进入精轧机组的温度控制在
850
～
900℃
，精轧后经水箱冷却；吐丝温度
820
±
15℃
，得到盘圆；
(4)
风控和延迟缓冷：斯太尔摩线头端风机
1#
开
18
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄治军，陈浮，牟文广，白会平，郑绍鹏，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：