[發(fā)明專利]一種高強度橋梁鋼Q500qE配套藥芯焊絲及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610030825.7
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105772983B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫玉博
• 申請（專利權(quán)）人: 威縣亞泰密封件有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40;C22C38/02;C22C38/00;C22C38/40;C22C38/42;C22C38/18;C22C38/44;C22C38/50
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本發(fā)明涉及焊接技術(shù)，具體涉及一種高強度橋梁鋼Q500qE配套藥芯焊絲及其制備方法。一種高強度橋梁鋼Q500qE配套藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，所述藥芯成分及用量按質(zhì)量百分含量計為：Si：2.0?3.0%、Zn：0.05?0.2%、Ni：2.0?2.5%、Cu：3.0?3.5%、Cr：0.05?1.0%、Mo：2.5?3.0%、Ca：3.0?3.5%、W：2.5?3.0%、Ti：1.0?1.5%、Be：3.0?3.5%、B：2.0?2.5%，余量為Fe及其它不可避免的夾雜。該藥芯焊絲的熔敷金屬化學成分、熔敷金屬力學性能和熔敷金屬耐腐蝕性能能滿足橋梁鋼Q500qE的焊接要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)，具體涉及一種高強度橋梁鋼Q500qE配套藥芯焊絲及其制備方法。

背景技術(shù)

藥芯焊絲也稱為管狀焊絲，可以通過調(diào)整藥芯添加物的種類和比例，很方便地設(shè)計各種不同用途的焊接材料，因為它的合金成分可靈活方便的調(diào)整，所以藥芯焊絲的許多品種是實心焊絲無法冶煉和軋制的。藥芯焊絲是一種新的焊接材料，目前可用于自動焊、半自動焊、氣體保護焊，自保護焊或配合焊劑的自動焊等。藥芯焊絲用途廣泛，焊縫多屬質(zhì)量好，對母材的適應(yīng)性強，焊接生產(chǎn)效率高。

我國的橋梁用鋼經(jīng)歷了一個比較漫長的發(fā)展過程。建設(shè)完工的橋梁所使用鋼板的屈服強度從235MPa、345MPa、370MPa級別逐漸發(fā)展到420MPa級別。橋梁用鋼除了要有高的抗拉強度，還要求有一定的屈強比；屈強比愈小，結(jié)構(gòu)抗破壞的潛在能力愈高，一旦超載，也能由于塑性變形被及早發(fā)現(xiàn)而不致發(fā)生毀滅性破壞，但若屈強比太低，則材料的有效利用率就低。

我國2015年開工建設(shè)的滬通大橋?qū)⒉捎们姸燃墑e為500MPa的新一代橋梁鋼Q500qE，該材料的屈強比與其塑性、疲勞裂紋擴展速率、低應(yīng)力循環(huán)性能和斷裂韌性關(guān)系不大，Q500qE母材雖然屈強比不同，但其延伸率都在20％以上，具有良好的塑性和較好的止裂能力以及對應(yīng)力集中的再分配能力。另外，Q500qE高性能橋梁鋼母材韌脆轉(zhuǎn)變溫度比Q370qE和Q345qD橋梁鋼大大降低，具有良好的低溫沖擊韌性，焊縫金屬韌脆轉(zhuǎn)變溫度與Q370qE橋梁鋼焊縫相當。隨著溫度的降低，44mm以下板厚Q500qE母材的斷裂韌性變化不大，但60mm板厚Q500qE母材的斷裂韌性在溫度降至-40℃以下后，有較大幅度的降低。各種板厚的Q500qE焊縫的斷裂韌性都比母材低。鐵路鋼橋5種典型構(gòu)造細節(jié)的疲勞試驗表明，Q500qE高性能鋼與目前普遍使用的Q370qE橋梁鋼對比，其典型構(gòu)造細節(jié)的疲勞強度都略有提高，Q500qE高性能鋼的疲勞性能能夠滿足鐵路鋼橋的要求(“500MPa級高性能鋼(Q500qE)在鐵路鋼橋中的應(yīng)用研究”，田越，中國鐵道科學研究院，2010年)。

焊絲與母材的匹配，其強度、韌性、化學成分對于焊接效果非常重要，現(xiàn)有技術(shù)中與橋梁鋼Q500qE配套的藥芯焊絲均未能很好滿足其焊接要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種與高強度橋梁鋼Q500qE相配套的藥芯焊絲，該藥芯焊絲的熔敷金屬化學成分、熔敷金屬力學性能和熔敷金屬耐腐蝕性能能滿足橋梁鋼Q500qE的焊接要求。

為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種高強度橋梁鋼Q500qE配套藥芯焊絲，包括外皮和藥芯，所述藥芯成分及用量按質(zhì)量百分含量計為：

Si：2.0-3.0%、Zn：0.05-0.2%、Ni：2.0-2.5%、Cu：3.0-3.5%、Cr：0.05-1.0%、Mo：2.5-3.0%、Ca：3.0-3.5%、W：2.5-3.0%、Ti：1.0-1.5%、Be：3.0-3.5%、B：2.0-2.5%，余量為Fe及其它不可避免的夾雜。

作為優(yōu)選，所述藥芯成分及用量按質(zhì)量百分含量計為：Si：2.5%、Zn：0.1%、Ni：2.1%、Cu：3.2%、Cr：0.06%、Mo：2.6%、Ca：3.3.%、W：2.6%、Ti：1.3%、Be：3.1%、B：2.0 %，余量為Fe及其它不可避免的夾雜。