一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲制造技術

本發明專利技術公開了一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲。該焊絲抗拉強度＞1500MPa，屈服強度＞1350MPa，斷后伸長率＞12%，-20℃沖擊功＞60J，具有優良的焊接工藝性能，電弧穩定、飛濺小，適合于1500MPa級超高強鋼的富氬氣體保護焊接，焊縫具有優良的機械性能。焊絲表面無鍍銅，既能減少焊接缺陷，又經濟環保。

【技術實現步驟摘要】
一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲
本專利技術涉及一種超高強鋼焊接用焊絲，特別是涉及一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲。
技術介紹
隨著工程機械制造領域的飛速發展與鋼材結構件輕量化設計的普及，抗拉強度為1500MPa級的超高強鋼板被逐漸應用于大型焊接構件，主要以薄規格為主，多用于焊道不規則的關鍵性部位上，且大都采用氣保焊進行焊接，實芯焊絲的使用比例較大。為了保證焊接接頭的力學性能，在焊接材料選擇上普遍采用“等強等韌”匹配原則，即焊縫金屬強度與母材強度相當，一般焊縫金屬的強度與母材強度之比要大于0.80；為增加焊接接頭延伸性，減小裂紋傾向，焊縫金屬的沖擊韌性至少等同于母材的沖擊韌性。目前我國的超高強鋼配套實芯焊絲品種較少，特別是對抗拉強度為1500MPa級超高強鋼板的配套焊絲，技術研究更少，如國家標準GB/T8110-2008《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》中強度級別最高僅為830MPa，尚不能批量用于1500MPa級超高強鋼板的焊接。傳統的實芯焊絲大都在表面鍍銅，在焊接作業中，焊絲與送絲軟管、導電嘴經常摩擦，鍍層極易脫落，導致軟管和導電嘴堵塞，影響工作效率和焊接質量，同時，部分銅融入焊縫，易導致焊縫裂紋，甚至惡化沖擊韌性。銅為重金屬，在焊絲生產和使用過程中對環保和工作人員的職業健康也有不利影響。因此，開發一種能與1500MPa級超高強鋼配套的無鍍銅實芯焊絲是很有必要的。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲。本專利技術實芯焊絲，具有優良的焊接工藝性能，電弧穩定、飛濺小，適合于1500MPa級超高強鋼的富氬氣體保護焊接，焊縫具有優良的機械性能。焊絲表面無鍍銅，既能減少焊接缺陷，又經濟環保。本專利技術的一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲技術方案為，該焊絲抗拉強度＞1500MPa，屈服強度＞1350MPa，斷后伸長率＞12%，-20℃沖擊功＞60J。該焊絲適用于1500MPa級超高強鋼板的富氬保護氣體焊接。富氬保護氣體為98%Ar+2%O2。該焊絲化學成分重量百分比為：C≤0.04%；Mn2.0-2.3%；Si0.05-0.20%；P≤0.006%；S≤0.003%；Ni3.0-3.5%；Cr0.60-0.80%；Mo0.80-1.00%；Ti0.05-0.08%；其余為Fe及不可避免的雜質，焊絲表面無鍍銅。該焊絲化學成分中，Ni、Cr、Mo的總量大于4.50%。優選的，該焊絲化學成分重量百分比為：C0.02%；Mn2.0%；Si0.08%；P0.006%；S0.003%；Ni3.2%；Cr0.65%；Mo0.85%；Ti0.05%；Ni、Cr、Mo總量為4.70%；其余為Fe及不可避免的雜質。該焊絲為具有與該焊絲相同成分的直徑為6.0mm的盤條鋼，由真空感應電爐冶煉制成。制備該焊絲的工藝流程依次為，Ф6.0盤條，機械剝殼，酸洗除銹，烘干，干法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝，抽真空。真空退火可以避免焊絲被氧化，包裝袋抽真空可以有效防止焊絲在長期儲存過程中生銹而影響使用。該焊絲焊接參數為：焊接電流250-450A；電弧電壓25-40V；焊接速度3.5-5mm/s；預熱溫度115-125℃；道間溫度120-130℃；焊后無熱處理。本專利技術的一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲有益效果為：本專利技術的氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲，與1500MPa級超高強鋼相配套，該焊絲材料采用超低C、高純凈度、高合金的設計配方，C含量極低，能有效降低冷裂紋傾向，并顯著提高焊縫金屬的沖擊功。對S、P有害元素嚴格控制，有效降低偏析，預防焊縫熱裂紋或脆化。高Ni、Cr、Mo既保證焊縫金屬的綜合機械性能，還使焊縫同時具有優良的耐腐蝕、防氧化、低溫韌性等優點。Si、Ti、Mn能起到脫氧的作用，減少焊縫中氣孔發生，同時Mn也能明顯提高強度。本專利技術的焊絲具有優良的焊接工藝性能，電弧穩定，飛濺少，施焊環境清潔環保。焊絲表面無鍍銅，既能減少焊接缺陷，又經濟環保。熔敷金屬力學性能與1500MPa級超高強鋼相配套，抗拉強度（Rm）＞1500MPa，屈服強度（RP0.2）＞1350MPa，斷后伸長率(A)＞12%，-20℃沖擊功（KV2）＞60J，特別適合于1500MPa級超高強鋼板的富氬（Ar+2%O2）保護氣體焊接，焊縫具有優良的機械性能。具體實施方式：為了更好地理解本專利技術，下面用具體實例來詳細說明本專利技術的技術方案，但是本專利技術并不局限于此。以下實施例的焊絲制造用盤條鋼，均由真空感應電爐冶煉制成。實芯焊絲的工藝流程為：Ф6.0盤條，機械剝殼，酸洗除銹，烘干，干法拔絲，真空退火，拋光，纏繞成卷，塑料布包裝，抽真空。實施例1焊絲直徑：1.2mm。焊絲材料組成的化學成分重量百分比為：C0.02%；Mn2.0%；Si0.08%；P0.006%；S0.003%；Ni3.2%；Cr0.65%；Mo0.85%；Ti0.05%；Ni、Cr、Mo總量為4.70%；其余為Fe及不可避免的雜質。本實施例焊絲采用富氬（Ar+2%O2）保護氣體焊接，焊接參數為：焊接電流260A；電弧電壓28V；焊接速度4.5mm/s；預熱溫度120℃；道間溫度125℃；焊后無熱處理。焊縫金屬的力學性能為：抗拉強度（Rm）1515MPa，屈服強度（RP0.2）1380MPa，斷后伸長率(A)13.5%，-20℃沖擊功（KV2）78J。實施例2焊絲直徑：1.6mm。焊絲材料組成的化學成分重量百分比為：C0.04%；Mn2.3%；Si0.20%；P0.006%；S0.001%；Ni3.0%；Cr0.80%；Mo0.95%；Ti0.06%；Ni、Cr、Mo總量為4.75%；其余為Fe及不可避免的雜質。本實施例焊絲采用富氬（Ar+2%O2）保護氣體焊接，焊接參數為：焊接電流345A；電弧電壓31V；焊接速度5.0mm/s；預熱溫度125℃；道間溫度130℃；焊后無熱處理。焊縫金屬的力學性能為：抗拉強度（Rm）1550MPa，屈服強度（RP0.2）1410MPa，斷后伸長率(A)12.5%，-20℃沖擊功（KV2）65J。實施例3焊絲直徑：2.0mm。焊絲材料組成的化學成分重量百分比為：C0.03%；Mn2.1%；Si0.15%；P0.006%；S0.002%；Ni3.5%；Cr0.60%；Mo0.80%；Ti0.08%；Ni、Cr、Mo總量為4.90%；其余為Fe及不可避免的雜質。本實施例焊絲采用富氬（Ar+2%O2）保護氣體焊接，焊接參數為：焊接電流420A；電弧電壓40V；焊接速度3.8mm/s；預熱溫度115℃；道間溫度120℃；焊后無熱處理。焊縫金屬的力學性能為：抗拉強度（Rm）1505MPa，屈服強度（RP0.2）1360MPa，斷后伸長率(A)14.0%，-20℃沖擊功（KV2）72J。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲，其特征在于，該焊絲抗拉強度＞1500MPa，屈服強度＞1350MPa，斷后伸長率＞12%，?20℃沖擊功＞60J。

【技術特征摘要】
1.一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲，其特征在于，該焊絲抗拉強度＞1500MPa，屈服強度＞1350MPa，斷后伸長率＞12%，-20℃沖擊功＞60J；該焊絲適用于1500MPa級超高強鋼板的富氬保護氣體焊接；富氬保護氣體為98%Ar+2%O2；該焊絲化學成分重量百分比為：C≤0.04%；Mn2.0-2.3%；Si0.05-0.20%；P≤0.006%；S≤0.003%；Ni3.0-3.5%；Cr0.60-0.80%；Mo0.80-1.00%；Ti0.05-0.08%；其余為Fe及不可避免的雜質，焊絲表面無鍍銅。2.根據權利要求1所述的一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲，其特征在于，該焊絲化學成分中，Ni、Cr、Mo的總量大于4.50%。3.根據權利要求2所述的一種1500MPa級超高強鋼用氣體保護焊無鍍銅實芯焊絲，其特征在于，該焊絲化學成分重量百分比為：C0.02%；Mn2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯登義，馮勇，賈希光，叢亮，趙攀峰，
申請(專利權)人：山東鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37