[發(fā)明專利]高張力鋼用氣體保護(hù)弧焊藥芯焊絲

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710141172.0
• 申請(qǐng)日: 2007-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN101157164A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 日高武史;末永和之;石田齊;岡崎喜臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社神戶制鋼所
• 主分類號(hào): B23K35/30
• 分類號(hào): B23K35/30;B23K9/16
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 汪惠民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用于屈服點(diǎn)為620MPa級(jí)以上的高張力鋼的氣體保護(hù)弧焊中的適用的藥芯焊絲(flux-cored?wire)，特別是涉及能夠得到低溫韌性優(yōu)異的焊接金屬，在全部焊接姿勢的焊接作業(yè)性及耐裂紋性都優(yōu)異的高張力鋼用氣體保護(hù)弧焊藥芯焊絲。

背景技術(shù)

伴隨著近來的鋼結(jié)構(gòu)物的大型化，而力圖實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的輕量化，為此，推進(jìn)了高張力鋼在鋼結(jié)構(gòu)物上的應(yīng)用。特別是在海洋結(jié)構(gòu)物及壓力容器等的領(lǐng)域，需要鋼結(jié)構(gòu)物有良好的低溫韌性，對(duì)滿足這一點(diǎn)的焊接材料的需求迫切。至今為止的現(xiàn)狀是，在氣體保護(hù)金屬極電弧焊和潛弧焊等之中，都應(yīng)用低溫韌性優(yōu)異的焊接材料，但是在作業(yè)效率、焊接作業(yè)性及適用姿勢等方面仍存在課題。為此，就迫切要求高效率、優(yōu)選的低溫韌性及全部焊接姿勢下都有良好的焊接作業(yè)性這3個(gè)特性均優(yōu)異的藥芯焊絲。

作為如此高性能的藥芯焊絲，已開發(fā)有幾種。作為一例，在特開平9-253886號(hào)公報(bào)中公開有一種抗拉強(qiáng)度為690MPa級(jí)的高張力鋼用的氣體保護(hù)弧焊藥芯焊絲，該藥芯焊絲是相對(duì)于焊絲整體重量，規(guī)定TiO₂、金屬氟化物、C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo、Cu、Mg、Ti及B的含量，和焊絲中的Mg量/金屬氟化物量比的適當(dāng)范圍，以確保良好的焊接作業(yè)性和長時(shí)間PWHT(焊接后熱處理：Post?Weld?Heat?Treatment)后的高溫強(qiáng)度及低溫韌性。

另外，特開平3-047695號(hào)公報(bào)中公開了一種填充有以TiO₂、MgO及MnO為主成分的二氧化鈦系焊劑的高張力鋼用藥芯焊絲。該現(xiàn)有技術(shù)通過規(guī)定高張力鋼用藥芯焊絲的C、Mn、Ni及Mo的含量，并使TiO₂/MgO比最佳化以及添加Co和Cr，從而確保良好的焊接作業(yè)性及韌性。

另外，在特開平8-174275號(hào)公報(bào)中，公開有一種抗拉強(qiáng)度為680N/mm²級(jí)以上的高張力鋼用的氣體保護(hù)弧焊藥芯焊絲。該現(xiàn)有技術(shù)是通過相對(duì)于焊絲整體重量，規(guī)定C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr及Mo的含量的適當(dāng)范圍，并規(guī)定Ta的添加量，從而在低熱能至高熱能的廣泛使用范圍中確保相當(dāng)于母材強(qiáng)度的強(qiáng)度及良好的韌性，此外為了提高作業(yè)效率，而規(guī)定焊劑中的金屬粉的重量比率。

此外在特開平3-294093號(hào)公報(bào)中是關(guān)于一種二氧化鈦系的氣體保護(hù)弧焊用藥芯焊絲，其提出這樣一種方法，通過對(duì)于該藥芯焊絲添加MgO及金屬氟化物，以促進(jìn)來自熔融金屬的熔渣的浮上分離，降低焊接金屬中的氧量，從而改善焊接金屬的低溫韌性。

然而，在上述的各現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)闀?huì)根據(jù)-30～-40℃的擺錘沖擊值評(píng)價(jià)低溫韌性，所以其目的還在于確保-30～-40℃左右的低溫韌性。然而，如果考慮應(yīng)用到海洋結(jié)構(gòu)物等在極低溫下使用的結(jié)構(gòu)物上，則在上述溫度域得到的高韌性仍不充分，而是需要確保-60℃左右的極低溫域下的高韌性。

另外，在特開平9-253886號(hào)公報(bào)及特開平8-174275號(hào)公報(bào)所公開的技術(shù)中，并沒有公開對(duì)于二氧化鈦系焊劑添加MgO帶來的作用效果。此外，在特開平3-294093號(hào)公報(bào)中，也沒有將全部焊接姿勢下的焊接作業(yè)性的提高作為課題，另外在由同一文獻(xiàn)規(guī)定的TiO₂/MgO比，向上立焊中的焊縫(bead)形狀不良。因此，在現(xiàn)場焊接不可能由焊接變位機(jī)(positioner)等展開焊接處從而變更姿勢的大型結(jié)構(gòu)物時(shí)，存在此焊絲的應(yīng)用困難的問題。

在特開平3-047695號(hào)公報(bào)中，雖然是在150A左右的比較低的電流下評(píng)價(jià)向上立焊的焊接作業(yè)性，以決定TiO₂/MgO比的范圍，但是在150A左右的低電流下，以提高焊接施工效率為目的而應(yīng)用藥芯焊絲(FCW)的效果難以取得。另一方面，若為了提高焊接施工效率而使用220A左右的高電流，則在特開平3-047695號(hào)公報(bào)所規(guī)定的TiO₂/MgO比下，會(huì)發(fā)生焊縫形狀不良，或者變成不可焊接的可能性極高。

如此在現(xiàn)有技術(shù)中，滿足更低的低溫域下的韌性確保、全部焊接姿勢下的良好的焊接作業(yè)性、焊接施工效率提高、優(yōu)異的耐裂紋性的高張力鋼用藥芯焊絲尚未取得，強(qiáng)烈要求對(duì)其的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于這一問題點(diǎn)而進(jìn)行，其目的在于提供這樣一種高張力鋼用氣體保護(hù)弧焊藥芯焊絲，其在屈服點(diǎn)620MPa級(jí)以上的高張力鋼的焊接中，能夠在-60℃左右得到低溫韌性優(yōu)異的焊接金屬，另外在全部焊接姿勢都能夠確保良好的焊接作業(yè)，焊接施工效率提高，且焊接金屬的耐裂紋性優(yōu)異。