[发明专利]一种高强度锰系耐磨钢焊丝

说明书

本发明提供了一种高强度锰系耐磨钢焊丝，其由按重量百分数计的如下元素组成：C 0.03～0.10％、Mn 0.5～1.5％、Si 0～1.5％、Cr 23.5～29.0％、Ni 7.0～10.0％、Nb0～0.3％、Ti 0～0.3％、N 0.10～0.25％、S 0～0.03％、P 0～0.03％，余者为Fe以及其他不可避免的杂质元素。本发明的有益效果在于：满足了机械制造领域针对锰系耐磨钢连接焊缝强度的更高的要求。同时保证了焊缝金属具有良好的塑韧性和抗冷裂纹能力，避免了现有高强焊丝冷裂倾向大，焊接质量稳定性差的问题。

技术领域

本发明属于材料加工工程(焊接材料和工艺)领域，主要应用于中锰及高锰系列奥氏体耐磨钢本体焊接或者与马贝氏体强化耐磨钢、结构钢、高强度铸钢等异种钢的焊接。

背景技术

中锰及高锰系列耐磨钢碳含量高于0.9％，可焊性较差，使用普通碳钢焊接材料难于焊接。同时，中锰及高锰系列耐磨钢在机械制造领域应用过程中对结构强度提出了很高要求,已有的焊接材料无法满足高强度结构制造需要。现有的高强度碳钢焊接材料具有较大的焊接冷裂纹倾向，焊前需要预热，焊后需要后热处理，以便降低焊接冷裂纹产生，施焊强度大，热处理成本高，焊接质量稳定性差。而ER2209双相不锈钢焊丝虽然能够实现不预热不后热焊接，但焊接接头强度低，无法满足结构强度设计需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高强度锰系耐磨钢焊丝。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种高强度锰系耐磨钢焊丝，其由按重量百分数计的如下元素组成：

C 0.03～0.10％、Mn 0.5～1.5％、Si 0～1.5％、Cr 23.5～29.0％、Ni 7.0～10.0％、Nb 0～0.3％、Ti 0～0.3％、N 0.10～0.25％、S 0～0.03％、P 0～0.03％，余者为Fe以及其他不可避免的杂质元素。

作为优选方案，各所述元素的重量百分数分别为：

C 0.04～0.08％、Mn 1.13～1.28％、Si 0.92～1.0％、Cr 24～28.5％、Ni 8.8～9.1％、Nb0.1～0.2％、Ti 0.16～0.17％、N 0.12～0.13％、P 0.011～0.012％、S 0～0.012％。

本发明是一种高强度高韧性Ni-Cr-Fe奥氏体-铁素体双相气体保护焊焊丝，适用于高锰耐磨钢(Mn13质量百分含量，C:0.9-1.5％，Mn：10.0-15.0％，Si：0.3-1.0％，S≤0.05，P≤0.10)、中锰钢(Mn8质量百分含量，C:0.9-1.1％，Mn：7.0-9.0％，Cr：1.0-3.0％，S≤0.03％，P≤0.05％)焊接。其熔敷金属具有如下性能指标：屈服强度≥640MPa；抗拉强度≥770MPa；延伸率≥20％；冲击韧性≥70J/cm²(20℃)。本发明可以满足高碳高锰奥氏体耐磨钢本体及异种钢焊接需求，保证焊接接头具有高强度和高韧性，同时能够避免焊接冷裂纹产生。焊接过程能够实现不预热不后热处理工艺，降低焊接难度，节约热处理成本。

本专利发明的熔化极气体保护焊焊丝，是一种Ni-Cr-Fe双相不锈钢系列焊丝，不属于ASME SFA5.9-5.9M《不锈钢焊丝和填充丝技术条件》标准范畴内的合金成分体系，其中主要成分见表1所列。

表1 成分以及含量要求(％)