本发明专利技术属于焊接材料技术。提出的一种高强度高韧性焊条，其焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ０．２～０．５，Ｍｎ１．２～２．２，Ｎｉ２．６～４．０，Ｃｒ≤０．５，Ｍｏ０．６～１．２，Ｔｉ０．０１０～０．０５０，其余为Ｆｅ。使用本发明专利技术焊条焊接高强度钢，其焊缝强度、韧性及抗裂性能均处于优良水平。其焊缝Ｒ↓［Ｐ０．２］≥９５０ＭＰａ，Ｒｍ≥１０００ＭＰａ，－５０℃冲击功Ａ↓［ｋｖ］≥２７（均值在４０Ｊ以上），同时可适应低后热或无后热焊接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接材料技术，主要提出一种高强度高韧性焊条。
技术介绍
经查阅相关资料，国内的高强度高韧性焊条种类很少。HQ100钢专用配套焊条是高强度焊条，其熔敷金属力学性能为RP0.2≥859MPa，Rm≥1000MPa，-40℃冲击功Akv≥37J，该焊条熔敷金属的屈服强度偏低。专利文件CN1528555A所专利技术的高强度焊条，其熔敷金属RP0.2≥950MPa，Rm≥1000MPa，-50℃冲击功Akv≥27J，该焊条的韧性偏低，不能充分满足一些重要钢结构焊接时的高韧性和高强度要求。
技术实现思路
本专利技术提出一种高强度高韧性焊条的目的是通过对焊条熔敷金属化学成分的优化，使其强度、韧性及抗裂性能的综合方面优于现有技术，使焊条熔敷金属具有良好的综合力学性能。本专利技术所提出的焊条是在焊态下使用具有高强度韧性焊条，可用于焊接RP0.2≥950Mpa级的高强度结构钢，本专利技术焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为C≤0.10，Si 0.2～0.5，Mn 1.2～2.2，Ni 2.6～4.0，Cr≤0.5，Mo 0.6～1.2，Ti0.010～0.050，其余为Fe。本专利技术焊条的熔敷金属化学成分中，对各元素的限定理由分别叙述如下在本专利技术焊条的熔敷金属中，碳对提高熔敷金属强度效果明显，但其含量过高对焊接性明显不利，为了获得高强度的焊缝金属，并具有一定韧性和抗裂性，将碳含量限定在C≤0.10％。硅是焊接过程中有效的脱氧元素，当熔敷金属的硅含量小于0.2％时，不可能充分的脱氧，使焊缝中可能产生气孔、夹渣等焊接缺陷；当硅含量超过0.5％时，则对焊缝金属的低温韧性有损害。此外，适量的硅元素和其它元素配合有利于焊缝金属获得一定量的针状铁素体、贝氏体、稳定的残余奥氏体组织，有利于保持高强度焊缝金属的韧性。锰是良好的脱氧和脱硫元素，能有效的提高熔敷金属的强度，当Mn＜1.2％时，熔敷金属的强度达不到要求，同时也不利于防止焊接热裂纹的产生；当Mn＞2.2％时，熔敷金属韧性偏低。本专利技术焊条中加入的镍可以通过降低位错低温滑移阻力、细化α相晶粒来提高熔敷金属的韧性，降低其脆性转变温度；当Ni＜2.6％时，低温冲击功将明显下降，当Ni＞4.0％时，焊接热裂纹控制难度加大；Ni是重要的核心元素，利于在焊缝中形成极稳定的残余奥氏体而达到韧化和改善抗裂性的目的，2.6～4％的Ni和适量的Mn含量配合辅以其它合金元素，可获得韧性良好的高强度组织为B+M+AR(少量)熔敷金属，其RP0.2≥950MPa，-50℃冲击功均值达到60J。铬是碳化物形成元素，有提高熔敷金属强度的作用，但其在多道焊焊接热作用下复杂的析出行为对低温韧性和抗裂性有不利的影响，为了得到良好的低温韧性和抗裂性，应将Cr元素控制在Cr≤0.5％。Mo元素在提高强度的同时对低温韧性、抗裂性也有一定的不良影响，为了达到要求的强度，应控制Mo元素在0.6～1.2％的范围内。钛是强烈的脱氧元素，它与氮、氧有很强的亲和力，所形成的TiN、TiO质点可以作为晶核，细化晶粒、促进贝氏铁素体的生成，具有提高韧性的作用。为了改善本专利技术焊条的韧性，钛元素的含量控制在0.010～0.050％的范围内。硫、磷元素都对熔敷金属的韧性有很大的危害作用，所以应尽量降低其含量。使用本专利技术焊条焊接高强度钢，其焊缝强度、韧性及抗裂性能均处于优良水平。其焊缝RP0.2≥950MPa，Rm≥1000MPa，-50℃冲击功Akv≥27(均值在40J以上)，同时可适应低后热或无后热焊接。具体实施例方式本专利技术的高强度高韧性焊条通过焊芯合金化结合药皮过渡部分金属合金化，得到了综合力学性能良好的熔敷金属。按设定的成分要求，共冶炼了2炉钢，然后经浇铸、锻造和轧制成Φ8mm的盘条，最后拉拔成直径为Φ4mm的合金焊芯。焊芯的具体化学成分均列于表1，试验焊条的药皮配方见表2(通过药皮过渡对焊缝金属进行进一步的合金化)。焊条的制备是在通常的油压型焊条压涂机上压制的，然后经低温烘干和高温烘干。焊接前再将焊条经450℃×3h烘焙后供焊接试板用，焊接用试板为低合金钢板，厚度为20mm，钢板的化学成分见表3；焊接坡口尺寸、取样位置及试验方法等均按国家标准GB/T5118的规定<p>表22 *P＜0.0012)粉末组与元胡组止痛疗效比较治疗前本专利技术药物制剂粉末组疼痛程度较元胡组高，在服药后2小时内，粉末组与元胡组的各时点疼痛程度比前30分钟均有显著性下降；服药后90分钟、120分钟，粉末组疼痛程度均明显低于元胡组。粉末组治疗头痛的总有效率为79.3％，元胡组为46.3％；本专利技术药物制剂的止痛有效率显著高于元胡组。本专利技术药物制剂组治疗头痛的完全缓解亦显著高于元胡组。粉末组治疗严重、中度疼痛程度头痛的有效率分别为79.8％、78.4％，元胡组分别为5.0％、63.9％，其中对严重疼痛的止痛效果以本专利技术药物制剂显著优于元胡组，两组比较有显著性差异(P＜0.001)。粉末组、元胡组的止痛起效时间平均为49.8±26.7分钟、54.0±28.9分钟，两组间无显著性差异。本专利技术药物制剂组、元胡组的止痛维持时间平均为22.9±18.8小时、9.2±8.5小时，两组间有明显差异。粉末组经治疗后，绝大部分头痛伴随症状的改善程度均有优于元胡组的倾向，其中对头昏、畏光、畏声、焦虑、烦躁疗效与元胡组比较有显著性差异(P＜0.05)。表23是粉末组与元胡组服药后头痛疼痛程度的动态变化(x±SE)。表24是粉末组与元胡组治疗头痛的有效率比较(例次，％)。表25是粉末组与元胡组对不同疼痛程度有效率的比较(有效例次/总例次，％)。表26是粉末组与元胡组的止痛起效时间和维持时间的比较(x±SD)。表27是粉末组和元胡组治疗头痛伴随症状的疗效比较(有效例次/总例次，％)。表3 实施例中使用的低合金钢板化学成分(重量％) 表4 实施例焊条的熔敷金属化学成分(重量％) 注熔敷金属化学成分由施焊过程中，焊芯、药皮中合金粉熔化及其和药皮间的氧化还原反应的最终结果决定。表5 实施例焊条的熔敷金属力学性能 权利要求1.一种高强度高韧性焊条，其特征是其焊条的熔敷金属化学成分的重量百分为C≤0.10，Si 0.2～0.5，Mn 1.2～2.2，Ni 2.6～4.0，Cr≤0.5，Mo 0.6～1.2，Ti 0.010～0.050，其余为Fe。全文摘要本专利技术属于焊接材料技术。提出的一种高强度高韧性焊条，其焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为C≤0.10，Si 0.2～0.5，Mn 1.2～2.2，Ni 2.6～4.0，Cr≤0.5，Mo 0.6～1.2，Ti 0.010～0.050，其余为Fe。使用本专利技术焊条焊接高强度钢，其焊缝强度、韧性及抗裂性能均处于优良水平。其焊缝R文档编号B23K35/30GK1857849SQ20061001784公开日2006年11月8日 申请日期2006年5月29日 优先权日2006年5月29日专利技术者张京海, 张宝伟, 丁永忠, 薛钢 申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度高韧性焊条，其特征是：其焊条的熔敷金属化学成分的重量百分比为：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ０．２～０．５，Ｍｎ１．２～２．２，Ｎｉ２．６～４．０，Ｃｒ≤０．５，Ｍｏ０．６～１．２，Ｔｉ０．０１０～０．０５０，其余为Ｆｅ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张京海，张宝伟，丁永忠，薛钢，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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