本发明专利技术提供了一种８００？ＭＰａ级高强度高韧性气体保护焊丝，适合于工程机械、煤矿机械、铁路桥梁、水电行业、输送管线以及高压容器焊接用。该熔化极气体保护焊焊丝的化学成分（重量百分比，％）为：Ｃ？０．０５～０．１０，Ｓｉ？０．２０～０．６０，Ｍｎ？１．６０～２．１０，Ｎｉ？１．８～２．４，Ｍｏ？０．２～０．６，Ｃｒ？０．１０～０．５０，Ｔｉ？０．０４～０．１０，Ｚｒ？０．０２～０．０８，Ｓ≤０．０１０，Ｐ≤０．０１５，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质。该焊丝采用Ａｒ＋２０％ＣＯ２富氩气体保护焊接，可焊接抗拉强度Ｒｍ≥８００ＭＰａ的低合金高强度钢，焊缝金属在焊态和焊后调质处理条件下，具有高的强度和优良的低温冲击韧性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接材料领域，具体为一种Ti、 Zr微合金化的高强度高韧性气体保护 焊丝，采用Ar+20% C02富氩气体保护，可焊接强度级别大于800MPa的低合金高强度结构 钢。
技术介绍
随着冶炼技术的进步，以及控轧、控冷和微合金化元素的应用，钢材的性能正向 高强度、高韧性的方向发展，以降低材料消耗，减轻结构重量、提高结构性能和安全性。这 将对焊接接头的强韧性，进而对焊接材料和焊接工艺提出了更高的要求。近年来800MPa 级高强度结构钢已应用于煤矿机械的液压支架、机车的钩尾框、运输浮桥以及水电行业 的压力钢管和汽轮机等。然而在现有专利技术的焊接材料中，能够保证焊缝金属的强度大于 800MPa的气保护焊丝主要有中国专利技术专利(公开号CN1709635A)和中国专利技术专利(公开号 CN1654160A)。虽然这两种焊丝都能够满足焊缝金属的强度要求，但由于专利CN1709635A 专利技术的焊丝含有0. 1 0. 55X的Cu，专利CN1654160A专利技术的焊丝含有0. 01 0. 05 %的 Nb，而Cu和Nb元素属于沉淀强化元素，在焊后热处理过程中会沉淀析出，而导致热脆性。 此外这两种专利技术焊丝都含有微量元素B，金属B在冶炼过程中极易偏析，导致化学成分不均 匀，而使焊缝金属的韧性不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适合于焊后调质处理的800MPa级气体保护焊丝，由 其采用富氩气体保护焊接得到的熔敷金属的抗拉强度大于800MPa，且具有良好的韧性和塑 性。 为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案 焊丝的主要化学成分(重量百分比，％ )为C 0.05 0.10，Si 0. 20 0.60， Mnl. 60 2. lO，Ni 1.8 2.4，Mo 0.2 0.6，Cr 0.10 0.50，Ti 0.04 0.10，Zr 0. 02 0. 08， S《0. 010， P《0. 015，余量为Fe及不可避免的杂质。 现将本专利技术焊丝化学成分设计的依据叙述如下 C是保证强度的重要因素，但在高强钢焊缝中也是致脆元素，而影响焊缝金属的抗 裂性能和冲击韧性，所以要严格控制焊丝中的碳含量。加入Mn、Mo、Cr元素，一方面通过固 溶强化提高了焊缝金属的强度，另一方面Mn、 Mo、 Cr元素推迟了奥氏体的转变温度，促进了 针状铁素体的形成，细化了焊缝金属组织，提高了焊缝金属的低温韧性。加入Ni元素可使 CCT曲线右移，促使焊缝针状铁素体的形成，而且有利于提高焊缝金属的低温韧性。加入少 量的Ti元素可以进一步细化焊缝组织，Ti与0、N形成的TiO和TiN，作为针状铁素体的形 核质点，促进了奥氏体晶粒内针状铁素体的形成。加入少量的Zr元素可与0形成ZrO形核 质点，促使焊缝针状铁素体的形成，同时Zr还可与N化合生成氮化锆，降低焊缝中的游离 氮，提高焊缝的韧性。S、P作为杂质元素，含量偏高时，会明显降低焊缝金属的韧性，应尽量3降低。 本专利技术焊丝经真空感应炉冶炼，再经锻造、轧制、拔丝、镀铜、缠轴等工序后，即可 完成焊丝的制造过程。本专利技术焊丝与现有技术相比，具有如下特点 1.本专利技术焊丝由于不含有Cu、Nb等沉淀析出元素，适合于焊后要求调质处理的结 构件的焊接。 2.本专利技术焊丝通过添加微合金元素Ti、Zr与0形成氧化物形核质点，促使焊缝针 状铁素体的形成，而进一步提高了焊缝金属的韧性。 2.本专利技术焊丝采用Ar+20% C02混合气体保护焊接，所得熔敷金属的抗拉强度 Rm > 800MPa，低温韧性AKV—4。。c> 80J。 3.本专利技术焊丝适用于工程机械、煤矿机械、铁路桥梁、水电行业、输送管线以及高 压容器等大型重要结构件的焊接生产。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。 根据本专利技术的化学成分范围，采用真空感应炉冶炼了两炉焊丝钢。冶炼时先同时 添加纯铁、碳、硅、铬、钼和镍，并抽真空后进行冶炼，待全部合金熔化后，再加入金属锰、钛 和锆，并向炉中通入纯氩，以防止锰的过分蒸发，保证合金元素的成分配比。冶炼后的焊丝 钢铸锭经锻造、轧制、拔丝、镀铜和缠轴等工序，加工成直径1. 2mm的成品焊丝。焊丝的化学 成分如表1所示。两种焊丝采用Ar+20% C02富氩气体保护焊接，才能保证焊缝金属的高强 度和高韧性。 焊接参数为焊接电流280A，电弧电压32V，用专利技术的焊丝进行焊接所得熔敷金属的机械性能如表2所示。 表1实施例焊丝的化学成分<table>table see original document page 4</column></row><table> 表2实施例焊丝熔敷金属的机械性能 <table>table see original document page 4</column></row><table><table>table see original document page 5</column></row><table> 上述表1中的焊丝所列化学成份中余量为Fe及不可避免的杂质。 通过实验，只有焊丝中S《0. 010，P《0. 015，且添加微量的Ti、Zr等微合金元素才能保证焊缝金属具有优异的低温韧性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种８００ＭＰａ级高强度高韧性气体保护焊丝，其特征在于它的化学成分按重量％为：Ｃ０．０５～０．１０，Ｓｉ０．２０～０．６０，Ｍｎ１．６０～２．１０，Ｎｉ１．８～２．４，Ｍｏ０．２～０．６，Ｃｒ０．１０～０．５０，Ｔｉ０．０４～０．１０，Ｚｒ０．０２～０．０８，Ｓ≤０．０１０，Ｐ≤０．０１５，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
一种800MPa级高强度高韧性气体保护焊丝，其特征在于它的化学成分按重量％为C 0.05～0.10，Si 0.20～0.60，Mn 1.60～2.10，Ni 1.8～2.4，Mo0.2～0.6，Cr 0.10～0.50，Ti 0.04～0.10，Zr 0.02～0.08，S≤0.010，P≤0.015，余量为Fe及不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的一种800MPa级高强度高韧性气体保护焊丝，其特征在于它 的具体化学成分按重量％为:C 0. 082， Si 0. 49， Mn 1. 83， Ni 1. 89， Mo 0. 34， Cr 0. 25， Ti 0. 04， Zr 0. 03， S 0. 003， P 0. Ol，余量为Fe及不...
【专利技术属性】
技术研发人员：关常勇，国旭明，张金生，王继杰，
申请(专利权)人：山东索力得焊材有限公司，沈阳航空工业学院，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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