[发明专利]一种耐大气腐蚀铁基合金以及无镀铜焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐大气腐蚀铁基合金以及无镀铜焊丝，属于金属冶金技术领域。

背景技术

焊接材料是机械制造工程建设，特别是能源、采油气平台、油气输送管道、造船、铁路、交通、桥梁、高层建筑、重型机械等领域中所必须的材料。

中国从八十年代开始一直在推广大量使用焊接材料中的气体保护焊丝、埋弧焊丝和药芯焊丝，并制定了国家标准。

为了防止潮湿季节条件下焊丝生产、运送、储藏时的大气腐蚀，以及表面腐蚀后的焊丝会使焊接时产生焊缝气孔、夹渣、裂纹等缺陷，大多数焊丝都在焊丝表面镀上一层铜，从而得到镀铜焊丝，以便在市场销售加工中使用。

在长期使用中发现，无论是采用化学镀铜还是电解镀铜制成的镀铜焊丝都会形成铜液和废气等严重污染环境的物质，而且对人体都有极大的危害，所形成的废弃液还会进一步污染环境，更为严重的问题是镀铜焊丝在焊接工艺中会出现铜烟雾，严重危害焊工的身体健康。

此外，焊丝表面镀铜后，在焊接时送丝的过程中，由于与送丝轮、导丝嘴之间的摩擦，铜屑会从焊丝表面脱落，在焊接导丝嘴内残留铜屑，当送丝系统不经常清理时，这些铜屑会堆积起来导致送丝异常甚至停工。

因此，镀铜层与表面的附着力是决定镀铜焊丝质量的首要因素，镀铜和无镀铜焊丝的市场生命力竞争已到了决定阶段。

为了避免镀铜焊丝对环境和人体的损害，上世纪末国内外就有不少焊材公司在研发和供应无镀铜焊丝，但这种无镀铜焊丝只是表示表面没有镀铜，而是镀上了其它元素或材料，又会造成其它困难和新问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种耐大气腐蚀铁基合金，该铁基合金含有较低含量的合金元素，制成焊丝之后能够使焊丝具有良好的耐大气腐蚀性能。

本发明的目的还在于提供一种无镀铜焊丝，其是采用上述耐大气腐蚀铁基合金制成的，该无镀铜焊丝的表面不需要镀铜或者其他金属即可具有良好的耐大气腐蚀性能，同时还具有良好的焊接性能。

为达到上述目的，本发明提供了一种耐大气腐蚀铁基合金，以重量百分比计，该耐大气腐蚀铁基合金包含以下成分组成：C0.01-0.10%，Mn1.25-1.55%，Mo0.25-0.34%，Ti0.050-0.075%，B0.0029-0.0070%，Cu0.20-0.45%，Si0.01-0.45%（优选0.01-0.15%），P0.005-0.015%，Al0.030-0.045%，Ni0.01-0.05%，以及不可避免的杂质。

根据本发明的具体实施方案，上述耐大气腐蚀铁基合金还可以含有其他一些金属元素，优选地，以重量百分比计，该耐大气腐蚀铁基合金还包含Cr0.05-0.10%。

根据本发明的具体实施方案，优选地，上述耐大气腐蚀铁基合金中的不可避免的杂质包含：S0.001-0.010%，As+Sb+Sn≤0.005%，O0.0010-0.0050%，N20-200ppm。

根据本发明的具体实施方案，优选地，上述耐大气腐蚀铁基合金的成分组成为：C0.01-0.10%，Mn1.25-1.55%，Mo0.25-0.34%，Ti0.050-0.075%，B0.0029-0.0070%，Cu0.20-0.45%，Si0.01-0.45%，P0.005-0.015%，Al0.030-0.045%，Ni0.01-0.05%，以及不可避免的杂质，余量为Fe。

根据本发明的具体实施方案，优选地，上述耐大气腐蚀铁基合金的成分组成为：C0.01-0.10%，Mn1.25-1.55%，Mo0.25-0.34%，Ti0.050-0.075%，B0.0029-0.0070%，Cu0.20-0.45%，Si0.01-0.45%，P0.005-0.015%，Al0.030-0.045%，Ni0.01-0.05%，Cr0.05-0.10%，以及不可避免的杂质，余量为Fe。

本发明提供的上述耐大气腐蚀铁基合金可以通过冶炼得到。在原材料选用方面，优选采用优质铁矿石，例如澳大利亚、巴西等国的铁矿石。该耐大气腐蚀铁基合金的冶炼可以按照以下工艺流程进行：T.D.S铁水预脱硫—80t顶低复合吹炼炉冶炼—RH真空脱气处理—RV92锭型下注。

本发明还提供了一种无镀铜焊丝，其是由上述的耐大气腐蚀铁基合金制成的。