[發(fā)明專利]二氧化碳氣體保護焊用實芯焊絲

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910001711.X
• 申請日: 2009-01-06
• 公開（公告）號: CN101497154A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 鈴木勵一;中野利彥
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K9/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及對軟鋼或490至520N/mm²級高張力鋼進行二氧化碳氣體 保護電弧焊時所使用的二氧化碳氣體保護焊用實芯焊絲，特別是涉及可以 以高效率進行焊接，并且能夠得到機械的性能良好的焊接金屬的二氧化碳 氣體保護電弧焊用實芯焊絲。

背景技術(shù)

近來，在建筑鋼筋領域，以CO₂作為保護氣體的氣體保持電弧焊接法， 從其高效率的優(yōu)點出發(fā)而被主要使用。以前，該氣體保護電弧焊接法幾乎 都是利用人手的半自動焊接法，但是出于人力節(jié)約化帶來的成本降低和 夜間或休息的無人操作時仍可進一步提高焊接效率的目的，利用機器人的 自動焊接也得到普及。另一方面，在焊接品質(zhì)的方面以耐震性提高為重點， 為了實現(xiàn)焊接接頭部的性能提高，在1997年的JASS6修定及1999年的建 筑基準法修定中，規(guī)定對焊接時的輸入熱能、道間溫度進行上限管理。受 到這一動向影響，焊絲也被開發(fā)出與高熱量輸入、高道間溫度對應的焊絲， 其對于490N/mm²級鋼鋼板能夠允許達到最大輸入熱能40kJ/cm、道間溫 度350℃，對于520N/mm²級鋼鋼板能夠允許達到最大輸入熱能30kJ/cm、 道間溫度250℃，1999年作為540N/mm²級＝Y(jié)GW18被JIS化。以后直至 今日，在比以前的焊絲大的輸入熱能、高的道間溫度下得到優(yōu)異的機械性 能的540N/mm²級焊絲急速地普及。另外，該540N/mm²級焊絲在對于輸 入熱能和道間溫度難以管理的半自動焊接中雖然普及得早，但在機器人焊 接的全自動焊接中也大應用540N/mm²級焊絲。

在與現(xiàn)有的二氧化碳氣體保護焊接用大電流、高道間溫度對應的焊絲 中，整體來說，Si、Mn、Ti這樣的脫氧成分含有得比現(xiàn)有焊絲多，且會根 據(jù)需要添加Mo、B、Cr、Al、Nb、V、Ni等。由此，通過提高鋼的淬火 性，組合晶粒微細化帶來的韌性的提高，還有析出硬化及固溶硬化的作用， 從而提高強度。

然而，這些現(xiàn)有的焊絲實際情況是，全部沒有考慮并設計用于機器人 的焊接。在現(xiàn)有的大電流、高道間溫度對應焊絲中，存在熔渣發(fā)生量過剩， 且剝離性差這樣的缺點。熔渣因為有絕緣性，所以堆積的熔渣會阻礙電弧 穩(wěn)定性，成為未焊透和夾渣這種缺陷發(fā)生的直接原因。此外，如果哪怕只 有少量熔渣沒有自然剝離，焊接機器人便會一邊錯開起弧位置一邊嘗試再 起弧，并會延續(xù)起弧錯誤，以致焊接機器人判定錯誤而停止。焊接機器人 通過無人而發(fā)揮出最大的長處，但是短時間堆積熔渣而引起電弧的不穩(wěn)定 化，則需要利用人手進行高頻率的除渣作業(yè)，為了從起弧錯誤中恢復過來， 就產(chǎn)生了進行起弧部的熔渣除去的需要等，從而不能發(fā)揮其長處。因此， 為了解決這一問題，就期望一種在最高輸入熱能為40kJ/cm、最高道間溫 度350℃的條件下，具有490N/mm²級鋼所需要的充分的機械性能，并且 熔渣發(fā)生量少、剝離性也良好，連續(xù)層疊高度大的高效率的焊絲。

針對該愿望，作為改善了熔渣剝離性的焊絲，開發(fā)有特開2006-88187 號、特開2006-305605號、特開2006-150437號中記載的焊絲。另外，熔 渣剝離性改善、并且熔渣生成量也降低的焊絲，在特開2004-122170號公 報、特開2006-26643號中公開。

然而，近來的機器人焊接技術(shù)的進化顯著。因此，坡口角度30°的狹 坡口化也得到實現(xiàn)。即，雖然以前坡口角度以35°為標準，但是以坡口面 積的縮小帶來的焊道數(shù)減少和焊接時間縮短、焊絲的使用量削減、熱應變 的降低、道間溫度上升的降低帶來的強度及韌性等的焊接金屬的機械的性 能提高為目的，30°左右的狹坡口化可以對此加以實現(xiàn)。如此，若坡口角 度變小，則焊炬嘴容易干擾坡口面，因此必然地，從焊炬前端到坡口底面 的距離，所謂焊絲伸出長度大多變長，從而判明電弧力降低造成的未焊透 容易發(fā)生。另外，由于伸出長度變長，氣體保護性劣化，氮從大氣混入到 焊接金屬中，也有使韌性降低的傾向。

以往，并沒有從焊絲方面開發(fā)防止未焊透的技術(shù)。另外，也不存在既 可實現(xiàn)現(xiàn)有的優(yōu)異的熔渣剝離性和熔渣量的最少化，同時強度及韌性這樣 的機械的性能也優(yōu)異的焊絲。因此，就期望開發(fā)出未焊透得到防止，機械 的性能也優(yōu)異，并能夠與利用機器人的多層焊接下的狹坡口施工相對應的 最適合的焊絲。