[發(fā)明專利]一種抗拉強度≥590MPa的高韌性氣保焊絲盤條及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010216866.1
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111318833A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 黃治軍;牟文廣;葉途明;歐陽標;劉文斌;陳浮;方要治;劉文艷;鄭紹鵬
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種抗拉強度≥590MPa的高韌性氣保焊絲盤條，其組分及wt%為：C：0.04～0.11%,Mn：1.55～2.00%,Si：0.40～0.8%,Ni：0.7～1.3%,Ti：0.062～0.20%,B：0.0021～0.010%,Cu：0.10～0.25%,S：0.002~0.014%,Cr≤0.08%,N≤0.008%,P≤0.020%,Als≤0.020%,V：0.001~0.02%；制備方法：將方坯粗軋；預精軋；吐絲；延遲型冷卻工藝軋制。本發(fā)明不僅Rm≥590MPa，還通過同時添加Ti、V、B、以及延遲型冷卻軋制等工藝，得到具有優(yōu)良拉拔性能的盤條；所制焊絲在常用焊接線能量下，單道焊縫寬高比4.2~4.8，焊道間熔合好，焊縫表面波紋細小；熔敷金屬?40℃沖擊功達到100J以上。

技術領域

本發(fā)明涉及一種氣保焊接焊條用盤條及其制備方法，確切地屬于一種抗拉強度≥590MPa的高韌性氣體保護焊絲用盤條及其制造方法，其焊絲適用于高端工程的焊接。

背景技術

氣體保護焊是一種焊接速度高、焊接質量好、焊接效率高、線能量易于控制且易于實現自動焊的焊接方法，非常適應于高強鋼的焊接。在國外發(fā)達國家，氣體保護焊的比例已達到60～70％，廣泛應用于工程機械、石油管線、鐵路橋梁、海洋設施及壓力容器等大型重要結構的制作，而在我國氣保焊的比例遠低于此。目前抗拉強度Rm590MPa級以上的低合金高強鋼逐步成為主流鋼種，如第五代橋梁鋼Q460qE、X70管線鋼等。在鋼種提高強度的同時要求具有較高的韌性，如X70管線鋼接頭-20℃KV₂≥80J，橋梁工程鋼Q460qE鋼接頭-40℃KV₂≥48J。

高強鋼氣保焊一般采用富Ar為保護氣體(如20％CO₂+80％Ar)。為滿足鋼種焊接要求，焊絲熔敷金屬力學性能一般要有一定的富裕量(以達到最低要求的兩倍為宜)，且須具有優(yōu)良的焊接工藝性能，即焊接飛濺小、焊縫成形好。焊縫成形好主要體現在焊縫有較大的寬高比，表面波紋細小。另外在保證焊接性能的同時，還應該盡量少加貴重合金元素以降低成本。

經檢索：

中國專利公開號為CN108857141A的文獻，公開了《一種620MPa級可消應力處理的氣保焊絲》，其化學成分為(wt％)：C0.04～0.07，Si0.2～0.5，Mn1.0～1.5，Ni1.5～2.1，Mo0.16～0.30，Ti0.02～0.06，B0.0005～0.0020，S0.0030～0.0150，P≤0.018％，其余為Fe和不可避免的雜質；焊絲熔敷金屬強韌匹配良好，焊態(tài)和消應力態(tài)(600℃×10h)的熔敷金屬-45℃沖擊韌性≥70J，但其含Ni量高且含Mo，成本高。

中國專利申請?zhí)枮镃N201510332702.4的文獻，公開了《一種高強度高韌性耐候鋼用氣體保護焊絲》，其化學成分為(wt％)C0.03～0.11，Mn0.70～1.50，Si0.25～0.90，Ni0.55～1.40，Cu0.15～0.45，Ti0.05～0.18，S≤0.015，P≤0.020％，余量為鐵及不可避免的雜質，用于550MPa強度級別尤其是耐候鋼的焊接。這些技術只采用了較單一的微合金化元素，不如同時加入Ti、B、V、Cu效果明顯。Ti能在焊縫中產生微細氧化物粒子細化晶粒改善焊縫性能，還可以保護B更好地偏析于晶界抑制晶界先共析體的形成與長大；利用Ti、V等的析出強化，焊縫韌性也明顯高于普通焊縫；B在鋼中間隙固溶促進沉淀析出；Cu具有時效硬化作用，在同時加入Cu和B時，還具有很強的復合作用；因此同時添加Ti、B、V、Cu進行多元微合金化，能有效提高焊縫強韌性。

焊縫成形(主要是寬高比即寬/高)對焊縫焊趾應力、焊縫光滑美觀有重要影響，寬高比越大，則焊縫處應力小，焊縫也越光滑美觀。現有同級別焊絲均未說明焊縫成形方面的技術性能。S可以提高熔融金屬的潤敷性，對Als及Ti含量進行適當限制可以保證焊縫合適的氧含量提高熔融金屬活性，有利于提高焊縫寬高比。

發(fā)明內容