【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于实心焊丝领域，尤其是涉及一种960mpa级高强度气保护实心焊丝及其制备方法。
技术介绍
1、随着国内外工程机械、煤炭机械、海工装备、水电装备等向着优质、高强度、高韧性、大型化、轻型化的方向发展，焊接金属材料由传统的碳素钢、低合金钢向高强度钢的领域扩展。焊接是高强钢推广应用不可或缺的加工制造环节，高强钢在机械制造领域的推广应用，也促进了高强度气保护实心焊丝行业的快速发展，因此开发高强钢的匹配焊材和及其生产工艺是获得高质量焊接接头的关键。然而高强钢用实心焊丝在制造和应用过程中面临一系列技术挑战，包括盘条冶炼、生产拉拔工艺、微观组织的调控等。
2、在生产过程中实心焊丝需要经过拉丝工序，强度越高，盘条原料的韧性越低，塑性得不到有效保证，可拉拔性降低，这对实心焊丝的生产拉拔工艺提出了较高要求，高强度气保护实心焊丝存在的各种困难。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种960mpa级高强度气保护实心焊丝及其制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术提供了一种960mpa级高强度气保护实心焊丝，该实心焊丝包括如下重量百分比的组分：
4、c 0.03-0.11wt%；mn 1.60-1.90wt%；si 0.40-0.80wt%；p≤0.010wt%；s≤0.010wt%；cr 0.20-0.50wt%；ni 2.00-2.50wt%；mo 0.40-1.00wt
5、进一步，cr与mo的质量比为0.45-0.55：1。
6、进一步，所述的o与ni 的质量之比≤0.004。
7、进一步，所述的o与al的质量之比≤0.16wt%。
8、本专利技术还提供了一种960mpa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
9、步骤1是将生铁进行冶炼，完成后得到盘条；
10、步骤2是将所述的盘条依次进行预拉拔、一次球化退火、粗拉、二次球化退火、细拉、镀铜处理，得到所述的实心焊丝。
11、进一步，所述的步骤1中的冶炼包括如下步骤：
12、将所述的生铁进行转炉炼钢，然后进入lf炉精炼，在所述的lf炉中加入中间合金，精炼完成后得到所述的盘条。
13、进一步，所述的转炉炼钢步骤的物料出炉的含氧量为300-800ppm；所述的精炼步骤的温度为1530-1580℃。
14、进一步，所述的中间合金的含氧量为60-120ppm；所述的中间合金包括如下重量百分比的组分：c≤0.05wt%，s≤0.006wt%，p≤0.005wt%，o：0.006-0.012wt%，余量为fe；所述的中间合金占生铁的质量百分比为0.1-0.5wt%。中间合金的加入确保焊丝成分满足要求的氧含量。
15、进一步，所述的一次球化退火处理的温度为750-770℃，时间为10-11h；所述的二次球化退火处理的温度为750-770℃，时间为10-11h。
16、在退火前进行预拉拔可降低球化退火后盘条的压缩比，降低拉拔难度，并且预拉拔可去除盘条表面氧化皮，使球化退火后盘条表面更好清理。由于预拉拔后碳化物破碎作为退火形核的核心，同时钢塑性变形能够积累一定的能量，作为退火过程组织变化的驱动力。因此拉拔过程有利于下一步的退火过程形核，本专利技术把球化退火工艺设定为760℃×10h后缓冷。
17、进一步，所述的实心焊丝的屈服强度≥890mpa，抗拉强度≥960mpa，延伸率a≥14%，-40℃冲击韧性≥47j。并且铁水流动性好，电弧稳定，成型美观
18、其中化学成分的功能如下：
19、c通过其固溶强化作用可提高焊缝金属的强度和硬度，并且可提高焊缝金属的淬透性，使其更容易获得高强组织，间接提高强度及硬度，但同时会降低塑性和韧性。c的增加还会导致焊接性能变差，高碳含量的熔金焊接时容易产生热裂纹和冷裂纹，严重影响焊接质量。
20、mn是焊缝金属中的脱氧剂、脱硫剂，可以防止焊缝金属与氧气和硫的反映，减少由硫引起的热裂纹的倾向，从而改善焊接性能。mn还有助于细化焊接接头的晶粒结构，促进针状铁素体形成，可以提高焊接金属的综合机械性能，包括强度和韧性。但mn含量的增加会影响碳当量，碳当量的增加会导致可焊性变差，同时焊接过程中产生的mn烟尘对焊工的健康不利。
21、si元素是焊缝的脱氧剂，可以减少焊接过程中铁与氧气的结合，并且增加铁水流动性，有助于改善焊缝金属的质量，但铁水流动性过高会引起喷溅现象，影响焊接质量及焊接效率。硅可以溶解在焊缝组织中，起到固溶强化作用，从而提高焊缝的强度，但同时也降低焊缝的塑韧性。
22、p、s是熔敷金属中的有害元素，他们会显著降低焊接接头的韧性和塑性。这是因为p在焊缝中会导致冷脆现象，p还会增加焊接时的裂纹敏感性。s在钢中几乎不溶，而与铁形成化合物，主要以fes的形式存在，尤其是在液态金属凝固时，易形成低熔点共晶，分布在晶界处，增加热裂纹倾向的同时降低冲击韧性。
23、ni元素能够细化焊缝金属的晶粒，导致组织中针状铁素体的增多，并且降低韧脆转变温度，提高其冲击韧性，同时增强焊缝金属淬透性，在一定程度上提高焊缝金属强度。当ni含量增加到一定量之后，提高焊缝金属淬透性，随着抗拉强度的提高，针状铁素体变少，出现贝氏体甚至马氏体，降低焊缝金属的冲击韧性，并且与其他元素相比ni的成本相对较高。
24、cr和mo元素是提高焊缝金属强度的主要元素，cr元素及mo元素都可大幅度提高焊缝金属的淬透性，随着元素含量的增加，焊缝组织发生变化，先共析铁素体和针状铁素体减少，贝氏体比例提高，甚至出现马氏体组织，这会提高焊接接头的强度，降低冲击韧性，因此元素含量要保证在一定的范围内。mo元素还可以通过细化焊缝晶粒的方式保证焊丝具有足够的强韧性匹配，cr元素在合金中容易与碳形成稳定的碳化物，如果含量过高会导致焊接时的热裂纹敏感性增加。因此mo元素为合金中主要强度形成元素，但由于其成本较高，可由部分含量的cr元素代替其起到强化作用，但cr含量需严格控制。
25、为了保证焊缝金属的综合力学性能，本专利技术通过微合金化的手段，添加了强碳化物形成元素ti。ti元素可以形成tin粒子，这些粒子在焊接热循环过程中能够有效地阻止奥氏体的晶粒长大，起到细化晶粒从而改善焊接接头韧性的作用。但过量的ti元素在铁水中的存在会影响铁水的流动性，使铁水变得粘稠。
26、al元素是一种强烈的脱氧剂，它可以有效地降低焊缝金属中的氧含量， al还可与氮化合，形成aln，有助于减少氮气孔的产生，并且降低焊缝延迟裂纹倾向。aln为不容易溶解的小粒子，分布在熔池中可阻碍结晶过程中的晶粒长大，起到细化焊缝金属组织提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种960MPa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：该实心焊丝包括如下重量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：Cr与Mo的质量比为0.45-0.55：1。
3.根据权利要求1所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：所述的O与Ni的质量之比≤0.004。
4.根据权利要求1所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：所述的O与Al的质量之比≤0.16 wt%。
5.权利要求1-4中任一项所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：所述的步骤1中的冶炼包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：所述的转炉炼钢步骤的物料出炉的含氧量为300-800ppm；所述的精炼步骤的温度为1530-1580℃。
8.根据权利要求6所述的960MPa级高强度气保护实心焊
9.根据权利要求5所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：所述的一次球化退火处理的温度为750-770℃，时间为10-11h；所述的二次球化退火处理的温度为750-770℃，时间为10-11h。
10.根据权利要求5所述的960MPa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：所述的实心焊丝的屈服强度≥890MPa，抗拉强度≥960MPa，延伸率A≥14%，-40℃冲击韧性≥47J。
...【技术特征摘要】
1.一种960mpa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：该实心焊丝包括如下重量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的960mpa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：cr与mo的质量比为0.45-0.55：1。
3.根据权利要求1所述的960mpa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：所述的o与ni的质量之比≤0.004。
4.根据权利要求1所述的960mpa级高强度气保护实心焊丝，其特征在于：所述的o与al的质量之比≤0.16 wt%。
5.权利要求1-4中任一项所述的960mpa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的960mpa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：所述的步骤1中的冶炼包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的960mpa级高强度气保护实心焊丝的制备方法，其特征在于：所述的转炉炼钢步骤的物料出炉的含氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯云昌，兰久祥，肖辉英，白英华，周秀，
申请(专利权)人：天津市金桥焊材集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。