[发明专利]一种高强度绞线焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接材料，尤其涉及一种用于高强钢焊接的高强度绞线焊丝。

背景技术

随着工业技术的迅猛发展，大型化、高参数化的焊接结构日益增多，这些焊接结构需要大量中厚板制造。为了降低能耗和成本、提高结构的安全性和使用寿命，使得高强钢的应用越来越多。埋弧焊、气体保护焊是目前中厚板焊接的主要工艺。高强钢焊接材料包括焊条、实芯焊丝、药芯焊丝，实芯焊丝和药芯焊丝因适于自动焊，是高强钢焊接材料的发展方向。

实芯焊丝是用盘条经过前处理、粗拉、精拉、表面处理或镀铜、盘绕等系列工序生产的，盘条一般由钢铁企业设计生产。高强度实芯焊丝是一种低碳合金钢丝，其性能是由盘条的成分保证的，往往需要钢铁企业专门设计生产，对于需求量比较少的焊丝品种，钢铁企业组织生产有一定难度，生产成本也较高。因此，需求量比较小的实芯焊丝难以获得相应的盘条，焊丝生产厂商也就无法生产出相应品种的实芯焊丝。另一方面，高强钢焊丝往往含有较多的合金元素，在焊丝的生产过程中加工硬化比较严重，需要多次退火处理降低硬度，生产工艺复杂，生产设备要求较高。有些合金元素含量高的盘条甚至无法制成焊丝。如国内生产的抗拉强度600MPa级高强度实芯焊丝用钢盘条，多选用标准牌号为H10Mn2SiMoA或H10Mn2SiMoTiA焊接用钢盘条(对应焊丝型号为ER55－D2或ER55－D2－Ti焊丝)，因其合金加入量很高，抗拉强度较高，焊丝生产过程中需对盘条进行多次退火处理，盘条中Ti、Mo含量偏高，焊丝的成本也较高。河北冶金杂志2011年第8期论文“高强焊丝用钢XG55的开发与生产”中开发了一种抗拉强度600MPa的高强度钢焊丝用盘条，采用最佳的Mn、Ti、Cr、Si多元合金化，以降低焊丝的成本，但焊丝生产过程仍然需要退火。公开号为CN1413795的专利“超低碳高强度气体保护焊丝材料”涉及一种高强钢用实芯焊丝，焊丝的化学成分(重量％)为：C0.01-0.05，Mn 1.00-3.00，Si 0.1-1.0，Ni 2.0-6.0，Mo 0.2-2.5，Ti 0.01-0.08，B 0.0002-0.008，RE 0.01-0.5，S≤0.01，P≤0.01，余量为Fe及其它不可避免的杂质。实芯焊丝气体保护焊采用气体保护方式，无熔渣保护，使得焊接飞溅较大、焊缝成形差，不适于全位置焊接。

药芯焊丝成分调整灵活，焊接材料生产企业可以自主调整，无需求助钢铁企业，焊接生产效率高。因此，高强钢药芯焊丝受到人们的重视。如公开号为CN1387975的专利“用于高强度钢的气体保护电弧焊的填充焊剂的焊丝”涉及一种高强钢用气体保护焊药芯焊丝。但药芯焊丝存在生产成本高、焊接时送丝不如实芯焊丝顺畅、电弧的瞄准性差，特别是自动焊接或机器人焊接中，送丝不畅和电弧瞄准性差直接影响焊接生产工艺过程和焊缝质量。

研发一种送丝性能可与实芯焊丝媲美，焊丝成分调整灵活，焊丝生产企业可自主调整，生产工艺简单、成本低，电弧稳定性、飞溅等工艺性能与药芯焊丝相当，适于自动焊的焊丝产品，对于焊接生产提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。为此焊接工作者做了大量工作。申请号为“200910027603.X”的专利“一种多股绞合焊丝”，是将多股实芯焊丝和药芯焊丝混合绞合为一体，或将多股药芯焊丝绞合为一体，制成多股绞合焊丝。由于高强度实芯焊丝制造困难，多股绞合的高强度焊丝也就难以制备。若采用药芯焊丝绞合，则存在制造成本高、送丝性能差的弊端。申请号为“201120198574.6”(授权公告号CN202137516 U)专利“一种加凯多股绞合药芯焊丝”，该专利在多股绞合药芯焊丝的表面增加凯钢带作为导电层和保护层，该焊丝制造难度较大，由于使用多股药芯焊丝，且加凯使加凯多股绞合药芯焊丝的直径较大，只能用于埋弧焊。加之药芯焊丝本身的成本较高，使得这种产品的成本较高，难以推广应用。

发明内容

针对现有高强度药芯焊丝成本高、送丝性能不如实芯焊丝、送丝稳定性差等缺点，以及高强度实芯焊丝飞溅大、电弧稳定性差、高强度实芯焊丝制造难度大、成本高等弊端，本发明提供了一种用于高强钢焊接的高强度绞线焊丝。