[發(fā)明專利]經(jīng)濟(jì)環(huán)保型高品質(zhì)焊芯用鋼

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710961520.2
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107584232A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方要治;繆凱;黃治軍;高俊;胡因洪;牟文廣
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種鋼材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保型高品質(zhì)焊芯用鋼。

背景技術(shù)

焊接的形式多種多樣，可使不同的金屬構(gòu)件之間形成連接，是一種重要的機(jī)械工業(yè)技術(shù)。然而在焊接的過程中，產(chǎn)生的污染物種類多，對環(huán)境危害大，使得焊接工人易患多種職業(yè)病，如焊工硅肺、錳中毒、電光性眼炎等。

焊接污染主要包括Fe₂O₃、SiO₂、MnO等煙塵，以及HF、CO、CO₂、 NO_x、CH₄等廢氣，這些污染均在焊接的過程中產(chǎn)生，而焊芯本身則在焊接中熔化，并作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫?？刂坪感局械奈廴驹矗且环N行之有效的消除焊接污染的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保型高品質(zhì)焊芯用鋼，所得焊芯含As、N、O、Al含量低，可以有效控制焊接煙塵粒子的長大以及氮氧化物的形成，降低焊接污染。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保型高品質(zhì)焊芯用鋼，其特殊之處在于，該焊芯用鋼的化學(xué)元素及其重量百分比為：

C：0.06～0.08，Si≤0.04，Mn：0.40～0.50，Ni≤0.05，Cr≤0.05， Cu≤0.05，P≤0.015，S≤0.015，As≤0.005，Al≤0.040，N≤0.005，O ≤0.003；余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，該焊芯用鋼的化學(xué)成份及其重量百分比為：C：0.06～0.08， Si：0.01～0.03，Mn：0.40～0.50，Ni≤0.015，Cr≤0.025，Cu≤0.015，P ≤0.015，S≤0.012，As≤0.004，Al≤0.0025，N≤0.005，O≤0.003；余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

更優(yōu)選的，該焊芯用鋼的化學(xué)成份及其重量百分比為：C：0.0707， Si：0.0149，Mn：0.419，Ni：0.011，Cr：0.016，Cu：0.0009，P：0.0009， S：0.0047，As：0.004，Al：0.0021，N：0.0038，O：0.0018；余量為 Fe及不可避免的雜質(zhì)。

進(jìn)一步的，該焊芯用鋼匹配不同種類焊接藥劑制成的焊條抗拉強(qiáng)度為400～600MPa。本發(fā)明中各元素控制的原因：

C：含量增加，鋼的硬度和強(qiáng)度也提高，但塑性和韌性隨之下降，因此最佳范圍控制在0.06％～0.08％。

Si：常用的脫氧劑，有固熔強(qiáng)化作用，提高淬透性，抗回火性，對改善綜合力學(xué)性能有利，提高彈性極限，增加自然條件下的耐蝕性。含量較高時(shí)，降低焊接性，且易導(dǎo)致冷脆；因此最佳范圍控制在Si≤0.04％。

Mn：降低鋼的下臨界點(diǎn)，增加奧氏體冷卻時(shí)的過冷度，細(xì)化珠光體組織以改善其力學(xué)性能，為低合金鋼的重要合金元素，能明顯提高鋼的淬透性，配置成電焊條時(shí)藥皮中添加一定量的Mn，因此最佳范圍控制在0.40％～0.50％。

Ni：提高塑性及韌性，對提高低溫韌性更明顯，改善耐蝕性能，本焊條鋼主要生產(chǎn)低級別焊條，因此范圍控制在Ni≤0.05％。

Cr、Cu在焊芯中相當(dāng)于雜質(zhì)元素，因此范圍控制在Cr≤0.05％，Cu ≤0.05％。

P:容易導(dǎo)致焊接冷裂，產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象，惡化鋼的質(zhì)量，磷含量高，不利于提高焊接的性能；因此范圍控制在P≤0.015％。

S：容易導(dǎo)致焊接熱裂，產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象，惡化鋼的質(zhì)量，硫含量高，不利于提高焊接的性能；因此范圍控制在S≤0.015％。

As:對人體有害的一種元素，在焊接中As會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生As₂O₃顆粒煙塵，因此范圍控制在As≤0.005％。

N：在低碳鋼中，殘余氮會(huì)導(dǎo)致時(shí)效脆性，同時(shí)在焊接過程中會(huì)生成氮氧化物氣體，因此范圍控制在N≤0.005％。

O：在鋼中以夾雜物的方式存在，影響鋼的各種性能，因此范圍控制在O≤0.003％。

Al：焊縫中Al的存在導(dǎo)致其強(qiáng)度及韌性降低，因此焊接材料中盡量不含Al，范圍控制在Al≤0.040％

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

其一，本發(fā)明提出了一種低C、低Si、低氣體(N、O)、低As焊芯用鋼，在焊接過程中熔化，減少了As₂O₃顆粒煙塵的量，控制了焊接煙塵粒子的長大，減少了氮氧化物的生成，從源頭上控制了焊接過程中的環(huán)境污染；