耐候氣體保護焊絲制造技術

耐候氣體保護焊絲，其化學成分為（質量百分比）：Ｃ≤０．１０，Ｓｉ≤０．６，Ｍｎ１．２～１．６，Ｓ≤０．０３０，Ｐ≤０．０３０，Ｃｕ０．１０～０．６０，Ｃｒ０．３０～０．９０，Ｎｉ０．２０～０．６０，Ｔｉ０．０３～０．０６，余量為鐵。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于焊接材料領域，特別涉及屈服強度450MPa的耐候氣體保護焊絲。
技術介紹
氣體保護焊接已成為鋼結構制造的一種主要高效焊接方法，目前在許多制造行業中，占有相當高的比例。氣體保護焊絲的具有什么樣的性能，直接關系到整個焊接結構的綜合性能和安全，如力學性能、耐大氣腐蝕性能、低溫沖擊性能等。中國專利95108258.2公開“一種氣體保護焊焊絲”，它的特點是適用于低合金鋼的焊接，焊絲的化學成分配方如下C≤0.12％，Si0.3～0.9％，Mn1.0～1.2％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ni0.5～1.5％，Mo0.1～0.6％，Ti0.05～0.2％，Zr0.01～0.1％。它的主要優勢為焊縫性能好，焊接強度高和在負溫下使用效果明顯；其屈服強度均達到450MPa；具有較好的低溫沖擊性能-40℃，Akv≥50J；但是其不耐候。中國專利01133651.X公開了“低合金高強鋼用高韌性氣體保護焊絲”，其化學成分如下C0.05～0.12％，Si0.30～1.2％，Mn1.2～2.0％，Ni0.6～1.6％，Cu0.10～0.50％，Cr0.10～0.60％，Ti0.10～0.20％，B0.002～0.010％；焊縫金屬的抗拉強度為700～800MPa，-30℃時CVN沖擊韌性的Akv≥80J，具有一定的耐候性能，但是只適用于高強鋼的焊接，如用于MAG法焊接700MPa級低合金鋼。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種耐候氣體保護焊絲，可確保所得熔敷金屬及焊接接頭具有良好的耐大氣腐蝕性能，同時具有良好的綜合性能，尤其是-40℃的低溫沖擊韌性很好；而且，所得熔敷金屬的綜合性能良好屈服強度大于≥450MPa等。為達到上述目的，本專利技術的技術解決方案是耐候氣體保護焊絲，其化學成分為(質量百分比)C≤0.10，Si≤0.6，Mn 1.2～1.6，S≤0.030，P≤0.030，Cu 0.10～0.60，Cr 0.30～0.90，Ni 0.20～0.60，Ti 0.03～0.06，余量為鐵。進一步，所述的Ni的優選范圍為0.26～0.50。本專利技術中加入Ni主要是為了保證焊縫中與Cu的合適比例，本專利技術Ni含量低。加入一定量的Ti，一方面可以通過改善組織來提高低溫沖擊韌性，另一方面也可改善其焊接工藝性。加入Cu、Cr、Ni，Cu-Cr-Ni耐候體系主要是保證熔敷金屬具有一定的耐候性，同時考慮與母材成份上相匹配性。焊絲中低C、低S、低P以及較低的氣體元素主要是為了保證熔敷金屬具有高的塑性、低溫沖擊韌性和抗裂性。另外，不含有B和Re元素。本專利技術的有益效果1.本專利技術焊絲所得熔敷金屬及焊接接頭具有良好的耐大氣腐蝕性能，同時具有良好的綜合性能，尤其是-40℃的低溫沖擊韌性很好；2.本專利技術焊絲所得熔敷金屬的綜合性能為屈服強度≥450MPa；抗拉強度≥550MPa；伸長率≥22％；(-40℃條件下)的Akv≥100J。具體實施例方式現鐵道部采用韓國焊絲SF-80W焊接Q450NQR1制造各種車輛，采用氣體為純CO2氣體，其熔敷金屬的化學成分和各種性能如表1至表4所示。表1 SF-80W熔敷金屬的化學成分(質量百分比) 表2 SF-80W熔敷金屬的力學性能 備注采用純CO2作為保護氣體。表3 SF-80W熔敷金屬CVN沖擊性能Akv 表4 相對應試樣的剪切面積比例FA(％) -40℃時SF-80W的Akv值僅為19J，與47J還有一定的差距；且FA值在0℃、-20℃時分別為64％、46％，這說明SF-80W的轉變溫度在0℃至-20℃之間，還達不到-40℃的沖擊性能要求。本專利技術實施例焊絲的化學成分和所得熔敷金屬的各種性能如表5至表6所示，分別采用50Kg的真空感應爐、1t真空感應爐、300t轉爐，按設計的焊絲化學成分進行控制冶煉。對冶煉好的鋼錠，軋制成5.5的盤條，再進行熱處理、拉拔、鍍銅，最終獲得1.2的焊絲。采用本專利技術的焊絲，配80％Ar+20％CO2的氣體，進行熔敷金屬性能試驗，相對應實施例焊絲的力學性能如表6所示。具體的焊接規范為焊接電流280±10A，電弧電壓28±2V，焊接速度33±3cm/min，焊接線能量≈15KJ/cm。焊接試板厚20mm，坡口角度45。，帶12mm厚墊板，根部間隙12mm。試板和墊板均含有至少3mm的過渡層。表5 焊絲的化學成分(質量百分比) 表6 焊絲的性能 注Akv*是五個焊絲試樣的平均值；FA*是五個焊絲試樣相對應的剪切面積平均值。Akv表示CVN試驗的沖擊數值。FA表示相對應沖擊試樣的剪切面積。-40℃時該焊絲的Akv不僅遠遠大于47J，且FA也大于50％，說明這種焊絲的轉變溫度比-40℃更低。與韓國現代的SF-80W相比，其低溫沖擊性能具有明顯優勢。本專利技術的焊絲適于100％CO2和80％Ar+20％CO2焊接。可以焊接屈服強度450MPa級別的耐候鋼。主要應用領域有鐵道車輛、建筑結構、橋梁、工程機械、集裝箱等。現已在鐵道車輛制造領域開始使用。權利要求1.耐候氣體保護焊絲，其化學成分為(質量百分比)C≤0.10，Si≤0.6，Mn 1.2～1.6，S≤0.030，P≤0.030，Cu 0.10～0.60，Cr 0.30～0.90，Ni 0.20～0.60，Ti 0.03～0.06，余量為鐵。2.如權利要求1的耐候氣體保護焊絲，其特征是所述的Ni的優選范圍為0.26～0.50。全文摘要耐候氣體保護焊絲，其化學成分為(質量百分比)C≤0.10，Si≤0.6，Mn 1.2～1.6，S≤0.030，P≤0.030，Cu 0.10～0.60，Cr 0.30～0.90，Ni 0.20～0.60，Ti 0.03～0.12，余量為鐵粉。其中，所述的Ni的優選范圍為0.30～0.50。另外，不含有B和Re元素。本專利技術焊絲所得熔敷金屬及焊接接頭具有良好的耐大氣腐蝕性能，同時具有良好的綜合性能，尤其是－40℃的低溫沖擊韌性很好；而且，本專利技術焊絲所得熔敷金屬的綜合性能優良，其屈服強度≥450MPa；抗拉強度≥550MPa；伸長率≥22％；(－40℃條件下)的Akv≥100J。文檔編號B23K35/30GK1611321SQ200310108200公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月27日 優先權日2003年10月27日專利技術者屈朝霞, 曹能, 李自剛 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：屈朝霞，曹能，李自剛，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：