CN102233497A - 强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝 - Google Patents

强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝 Download PDF

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佘京鹏
吴平安
桂颢
桂赤斌
钟少涛
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Abstract

本发明涉及一种强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，由钢带和药芯粉料制成，药芯粉料包括以下重量份数的成份：烧结粉4-10，Fe3O40.1-0.7，TiO20-1.0，Al 0.1-0.5，Ti 0-0.4，Si 0.1-0.5，Mn 2.0-3.5，Mo 0-0.4，Ni 0-1.1，Fe 1.0-2.0。本发明的有益效果为：生产的药芯焊丝的熔敷金属力学性能达到技术指标要求；生产的药芯焊丝耐吸潮能力大幅提高，从而增强了焊丝的抗气孔能力，表现在开包后，在相对湿度80％的环境下放置7天后焊接不出气孔。

Description

强度590MPa低合金钢配套焊接用CO<sub>2</sub>气体保护药芯焊丝
技术领域
本发明涉及焊接材料，尤其涉及一种强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝
背景技术
近年来，在造船领域，广泛推广应用全位置钛型药芯焊丝的CO2气体保护自动与半自动焊接。药芯焊丝的应用，使得生产效率大大提高，焊接变形大为减少，使得工期缩短，生产成本降低。然而在能源建设特别是电站建设工程中，CO2气体保护全位置钛型药芯焊丝尚不满足其技术要求，主要表现在：1)力学性能与电站用低合金钢焊接接头技术要求不配套：如CO2气体保护全位置钛型药芯焊丝的熔敷金属强度普遍为船用3y级别，即抗拉强度≥490MPa、-20℃的夏比冲击吸收功≥47J。而电站用抗拉强度≥490MPa的低合金钢(如16Mn钢)则要求其焊缝的-30℃的夏比冲击吸收功≥27J(韧性不匹配)；电站用抗拉强度≥590MPa的低合金钢(如6062钢)则要求其焊缝的-20℃的夏比冲击吸收功≥47J(强度不匹配)；2)抗气孔性较差等。
发明内容
本发明的目的是提供一种强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，可以在CO2气体保护的条件下焊接，满足电站建设用强度级别590MPa的低合金钢焊接的熔敷金属力学性能、具有较强的抗气孔性能等技术要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，由钢带和药芯粉料制成，药芯粉料包括以下重量份数的成分：烧结粉4-10，Fe3O4 0.1-0.7，TiO2 0-1.0，Al 0.1-0.5，Ti 0-0.4，Si 0.1-0.5，Mn 2.0-3.5，Mo 0-0.4，Ni 0-1.1，Fe 1.0-2.0。
所述的烧结粉由以下重量份数的原料制成：TiO2 30-80，SiO2 8-15、MgO 1-7，氟化物1-7，ZrO2 1-7，Al2O3 2-10，K2O+Na2O 0～5。按上述配方配粉后充分混拌，然后经900℃高温除水、烧结；将烧结后的混合料破碎到一定颗粒度后备用。
所述的氟化物由MgF2+NaF组成，其中MgF2重量≤40％。
在上述药芯粉料(含烧结粉)组成物中，各组分的作用如下：TiO2起造渣与稳弧的作用；K2O、Na2O主要起稳弧的作用；氟化物的主要作用是提高焊丝的抗气孔性；MgO与氟化物一起维持熔渣一定的碱度，以使焊缝金属获得足够的韧性；SiO2、Al2O3、ZrO2等的作用是造渣与改善渣的性能作用；Al、Ti、Si的作用是强脱氧，与Fe3O4等反应，由此带来附加反应热改善电弧性能以及反应产物改善渣的物理性能；Mn的主要作用是脱氧与合金化焊缝金属；Ni、Mo的主要作用是强化与韧化焊缝金属；粉料烧结的作用是去除其中的各类水分以及提高其抗吸潮的能力
本发明的有益效果为：生产的药芯焊丝的熔敷金属力学性能达到技术指标要求(CO2气体保护)；耐吸潮能力大幅提高，从而增强了焊丝的抗气孔能力，表现在开包后，在相对湿度80％的环境下放置7天后焊接(CO2气体保护)不出气孔。
具体实施方式
本发明实施例所述的强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，由钢带和药芯粉料制成，药芯粉料包括以下重量份数的成分：烧结粉4-10，Fe3O4 0.1-0.7，TiO2 0-1.0，Al 0.1-0.5，Ti 0-0.4，Si 0.1-0.5，Mn 2.0-3.5，Mo 0-0.4，Ni 0-1.1，Fe 1.0-2.0。所述的烧结粉由以下重量份数的原料制成：TiO2 30-80，SiO28-15、MgO 1-7，氟化物1-7，ZrO2 1-7，Al2O3 2-10，K2O+Na2O 0～5。所述的氟化物由MgF2+NaF组成，其中MgF2重量≤40％。
根据本发明的药芯焊丝药芯粉料的成分，制作三批牌号为NY590药芯焊丝，三批焊丝所采用的钢带和药芯粉料的成分如表1所示。三批焊丝所施焊的母材及施焊工艺参数如表2所示。施焊后对所得的熔敷金属进行了力学性能测试与气孔检测，测试结果如表3所示。
表1实施例NY590药芯焊丝钢带成分及药芯组成(重量，％)
Figure GSA00000102901400031
表2实施例NY590药芯焊丝施焊母材与焊接工艺参数
Figure GSA00000102901400042
表3实施例NY590药芯焊丝熔敷金属力学性能与气孔检测
Figure GSA00000102901400051
-20℃夏比冲击功(Akv，J，-20℃)为三个试样的平均值。

Claims (2)

1.一种强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝，由钢带和药芯粉料制成，其特征在于：所述药芯粉料包括以下重量份数的成分：烧结粉4-10，Fe3O40.1-0.7，TiO20-1.0，Al 0.1-0.5，Ti 0-0.4，Si 0.1-0.5，Mn 2.0-3.5，Mo 0-0.4，Ni 0-1.1，Fe 1.0-2.0；其中所述的烧结粉由以下重量份数的原料制成：TiO230-80，SiO28-15、MgO 1-7，氟化物1-7，ZrO21-7，Al2O32-10，K2O+Na2O0～5。
2.根据权利要求1所述的强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护焊药芯焊丝，其特征在于：所述的氟化物包括MgF2和NaF组成，其中MgF2重量≤40％。
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