[发明专利]一种气保焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接材料，尤其是低合金高韧性耐候钢气保焊丝，用高强度耐大气腐蚀钢。

背景技术

在现有技术的焊接材料领域中，较多用于耐候钢板焊接焊后要求高强高韧性的焊接材，但是该些焊接材料一般为焊条。由于我国铁路事业的不断发展，对于高强高韧性耐候钢的需求量日益增大，对于焊丝的年需求量在1000T以上，该类钢材主要用于铁路机车的转向架，车体等部件。由于焊条在使用过程中的效率低，不能满足当前铁路耐候钢材焊接的需求。

发明内容

为了满足新型焊接材料领域要求，研发了一种气保焊丝，本气保焊丝，其特征在于，包括：C≤1.0％、Mn为1.20％-1.60％、Si≤0.6％、S≤0.020％、P≤0.025％、Ni为0.20％-0.60％、Cr为0.30％-0.90％、Cu为0.20％-0.50％、Ti为0.04％-0.09％。

所述的气保焊丝，其中更包括Fe。

所述的气保焊丝，其中可采用富氩保护气体焊接。

所述的气保焊丝，其中焊接气保焊丝的富氩保护气体成分为包括80％的Ar。

所述的气保焊丝，其中焊接气保焊丝的富氩保护气体成分为更包括20％的CO₂。

具体实施方式

下面结合具体实施方式加以说明：

为了满足新型焊接材料领域要求，研发了一种低合金高韧性耐候钢气保焊丝，能满足焊缝金属高强高韧性和焊接工艺性能优良的气体保护焊丝。

根据上述目的，本发明提出了一种低合金高韧性气体保护焊丝的焊丝成份(重量％)为：C≤1.0％、Mn为1.20％-1.60％、Si≤0.6％、S≤0.020％、P≤0.025％、Ni为0.20％-0.60％、Cr为0.30％-0.90％、Cu为0.20％-0.50％、Ti为0.04％-0.09％，其余为Fe。在本发明的气保焊丝成份中，本发明C的含量为≤1.0％，该含量的C，可以提高熔敷金属强度、降低其韧性和抗裂性能以及提高韧性和改善抗裂性能。

本发明气保焊丝，可采用富氩保护气体焊接，富氩保护气体成分包括Ar以及CO₂，其中Ar含量为80％Ar，CO₂含量为20％。在采用富氩保护气体焊接气保焊丝时，富氩保护气体中的CO₂进行分解，释放出一定量的C含量，并将释放出的一定含量的C过渡至气保焊丝中。所以，气保焊丝的中的C含量应为≤0.10％。

本发明气保焊丝中的Mn、Si是焊接过程中有效的脱氧元素，由于采用的气体具有一定的氧化性，若焊丝中的脱氧元素含量低，会导致焊缝金属中出现气孔等缺陷，严重影响焊缝金属内在质量，如果单独加入Mn或者Si，焊缝金属出现夹渣缺陷；所以本方案采用同时加入Mn、Si，同时加入的Mn、Si在液态熔池中形成大块状的硅酸盐上浮到熔池表面，从而可以获得质量稳定的焊缝金属。在焊接时，Mn、Si含量过高会导致焊缝金属强度升高，韧性降低，所以本方案中Mn为1.20％-1.60％、Si≤0.6％。本发明中的Ni可提高焊缝金属淬透性，从而可以细化晶粒以及韧化基体来提高焊缝金属的韧性，降低韧脆转变温度，当Ni含量小于0.20％时，低温冲击韧性不能满足使用要求，当Ni含量过高时会增加热裂敏感性。所以本方案的Ni的含量为0.20％-0.60％。本发明中的Cr，可以提高焊缝金属的耐大气腐蚀性能，另一方面，当Cr过高时，由于会导致生成贝氏体组织而恶化焊缝金属冲击韧性，故Cr范围为0.30％-0.90％。本发明中的Cu元素，增强焊缝金属的耐大气腐蚀性能，但过高的Cu含量会恶化焊缝金属冲击韧性，故Cr范围最优选方案在0.20％-0.50％。本发明中的Ti元素，增加焊缝金属的冲击韧性，由于Ti在焊缝中以TiO等氧化物形式存在，是针状铁素体形核的核心，所以Ti的可促进焊缝金属中针状铁素体的形成，从而使焊缝金属获得优异的低温冲击韧性。但是Ti含量过高时，Ti会以单质形态固溶于焊缝中，从而导致焊缝金属强度急剧升高，焊缝金属韧性急剧下降。

本发明作为一种焊接耐候钢的焊接材料，不仅要求焊缝金属具有优良的强韧性，同时还要求焊丝在焊接过程中具有优良的焊接工艺性能。焊丝的化学成份对焊接工艺性能和焊缝金属力学性能起着决定性的作用。