一种高强度结构钢用气体保护焊丝制造技术

本发明专利技术属于焊丝技术领域，公开了一种高强度结构钢用气体保护焊丝。其技术方案为，该焊丝由下列重量百分比的元素：Ｃ：０．０４－０．１２、Ｍｎ：１．２０－２．２０、Ｓｉ：０．４０－０．９０、Ｔｉ：０．０３－０．２０、Ｖ：０．０３－０．０６、Ｂ：０．００２－０．００６、Ｓ≤０．０２５、Ｐ≤０．０２５和余量为铁及其不可避免的杂质构成。经实验，利用该焊丝焊接高强度结构钢，能够实现焊缝的微合金化，阻止了焊缝产生冷裂纹现象的发生；并且焊接时无需预热，改善了焊工的操作环境，降低了焊接成本；所焊接的焊缝晶粒更加细化，提高了焊缝的强韧性，降低了焊接时飞溅程度，并且每吨的生产成本能够降低１０００多元以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊丝
，尤其涉及一种专门使用于低合金高强度钢焊接的高强度结构钢用气体保护焊丝。
技术介绍
低合金高强度钢是一种优异的低温冲击韧性、强度高的钢材，具有降低材料消耗、减轻结构重量、提高结构性能和安全性的优点，因此已被工程机械、铁路桥梁、海洋设施和高压容器等工程广泛使用。该种钢材的拉伸强度为600Mpa左右，然而与该种钢材的焊接强度相匹配的焊丝十分匮乏。目前在焊接上述低合金高强度钢时，要么采用强度在550-560Mpa的Er55系列焊丝，而利用该系列焊丝所焊接的含缝的强度偏低，降低了低合金高强度钢的性能；要么采用强度为690Mpa的ER69-3系列焊丝，尽管采用该系列的焊丝所焊接的低合金高强度钢含缝的强度很高，但由于焊丝中合金的含量太高，其焊缝很容易产生冷裂纹，影响焊缝的焊接质量而为工程埋下严重隐患。另外，上述两种系列的焊丝中均由于添加有贵重的金属镍和金属钼，因此不但大大增加了焊丝的生产成本，而且在焊接作业时必须将所要焊接的低合金高强度钢进行150℃温度以上的预热，这样既提高了焊接的操作工序和难度，恶化了焊工的工作环境。专利号为ZL01128326.2、授权公告号为CN1152767C的专利技术专利公开了一种“微钛硼高韧性气体保护焊丝”，该焊丝由下列重量百分数的化学成分构成C0.03-0.10、Mn1.00-1.80、Si0.20-1.00、Ti0.10-0.20、Ni0.50-1.40、B0.002-0.010、S≤0.025、P≤0.025，余量为铁及其不可避免的杂质。在该焊丝中含有高含量的贵重金属镍，因此使得其成本大大提高。另外利用该焊丝焊接的低合金高强度钢时，由于合金比例上的问题，还存在着必须将所要焊接的低合金高强度钢进行150℃温度以上的预热及其焊缝仍然存在易产生冷裂纹的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是提供一种生产成本低、适用于低合金高强度钢的焊接的高强度结构钢用气体保护焊丝实现本专利技术目的的技术方案为一种高强度结构钢用气体保护焊丝，其特征为由下列重量百分比的元素C0.04-0.12、Mn1.20-2.20、Si0.40-0.90、Ti0.03-0.20、V0.03-0.06、B0.002-0.006、S≤0.025、P≤0.025余量为铁及其不可避免的杂质构成。当构成上述的高强度结构钢用气体保护焊丝的表面镀铜时，其铜的含量应当小于0.5％；为了进一步提高焊缝的冲击韧性，在构成上述焊丝的组分中添加铁重量的0.015-0.060重量份的Ni。本专利技术所提供的一种高强度结构钢用气体保护焊丝与现有技术相比，具有以下优点其一，经实验，利用该焊丝焊接高强度结构钢，能够实现焊缝的微合金化，阻止了焊接的焊缝产生冷裂纹现象的发生；并且焊接时无须预热，因此改善了焊工的操作环境，降低了焊接成本；其二，由于在该焊丝中含有适量的Ti、V、B，使得焊缝的晶粒更加细化，提高了焊缝的强韧性，降低了焊接时飞溅程度；其三，由于构成该高强度结构钢用气体保护焊丝中，不含有贵重的金属镍和钼，每吨的生产成本能够降低1000多元以上。具体实施例方式实施例1选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.04、Mn2.00、Si0.50、Ti0.10、V0.04、B0.005，余量为铁及其不可避免的杂质。实施例2选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.12、Mn1.90、Si0.60、Ti0.15、V0.03、B0.004，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。实施例3选用S和P均小于0.015重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.08、Mn1.50、Si0.80、Ti0.18、V0.05、B0.006，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。实施例4选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.10、Mn1.80、Si0.90、Ti0.08、V0.06、B0.002，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。实施例5选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.06、Mn1.60、Si0.40、Ti0.05、V0.05、B0.003，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。实施例6选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.05、Mn2.20、Si0.70、Ti0.20、V0.04、B0.004，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。实施例7选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.12、Mn1.30、Si0.55、Ti0.03、V0.06、B0.005，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.4。实施例8选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.09、Mn1.20、Si0.75、Ti0.05、V0.05、B0.002，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。实施例9选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.05、Mn1.70、Si0.65、Ti0.12、V0.03、B0.003，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.4。实施例10选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C0.06、Mn1.60、Si0.45、Ti0.10、V0.05、B0.004，余量为铁及其不可避免的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。利用上述实施例制备出的焊丝(规格为直径为1.6毫米)，对Q460型号的高强度结构钢由二氧化碳气体保护进行焊接，其焊缝的熔敷金属力学性能参数为抗拉强度(Rm)≥590Mpa，屈服强度(Rr0.2)≥490Mpa，伸长率(A)≥19％，V型冲击吸收功(AKv)≥47J(零下29℃)。为了进一步提高焊缝的冲击韧性，在构成上述焊丝的组分中添加一定量的N金属铌，其实施例如下实施例11选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度结构钢用气体保护焊丝，其特征为由下列重量百分比的元素：Ｃ：０．０４－０．１２、Ｍｎ：１．２０－２．２０、Ｓｉ：０．４０－０．９０、Ｔｉ：０．０３－０．２０、Ｖ：０．０３－０．０６、Ｂ：０．００２－０．００６、Ｓ≤０．０２５、Ｐ≤０．０２５，余量为铁及其不可避免的杂质构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金秋生，
申请(专利权)人：金秋生，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]