CN103600178A - 一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝 - Google Patents

一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝 Download PDF

Info

Publication number
CN103600178A
CN103600178A CN201310617204.5A CN201310617204A CN103600178A CN 103600178 A CN103600178 A CN 103600178A CN 201310617204 A CN201310617204 A CN 201310617204A CN 103600178 A CN103600178 A CN 103600178A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid wire
strength
equal
welding
welding wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310617204.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103600178B (zh
Inventor
张志昌
毛天平
刘兴红
杨鸣
王巾炜
杨永升
程洪建
张建锋
王强
李正强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Meishan Co Ltd
Original Assignee
CSR Meishan Rolling Stock Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSR Meishan Rolling Stock Co Ltd filed Critical CSR Meishan Rolling Stock Co Ltd
Priority to CN201310617204.5A priority Critical patent/CN103600178B/zh
Publication of CN103600178A publication Critical patent/CN103600178A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103600178B publication Critical patent/CN103600178B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/3073—Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent

Abstract

本发明公开了一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其化学成份质量百分比为C：0.05～0.15、Mn：1.65～2.10、Si：0.40～0.80、S≤0.010、P≤0.015、Cu：0.25～0.55、Cr：0.90～1.25、Ni：0.65～0.95、Ti：0.12～0.18、Nb：0.02～0.10，其余为铁和其它杂质。本发明的焊丝所得熔敷金属及焊接接头具有良好的耐大气腐蚀性能，具有高强度，高耐候性等特点，同时具有良好的综合性能，其抗拉强度≥680MPa，屈服强度≥550MPa，伸长率≥22%，-40℃低温冲击Akv≥148J。

Description

一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝
技术领域
本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种熔敷金属抗拉强度≥680MPa级的高强度、高韧性、耐大气腐蚀钢气体保护实芯焊丝。
背景技术
当前随着科技的发展，我国的轨道交通、高速机车、铁路车辆、工程机械、桥梁、集装箱等已在不同地区、不同气候、不同季节的条件下使用，强度级别也不断提高，从原有的抗拉强度≥500MPa，已提高到≥550，≥600MPa等级，特别是我国的机车车辆速度和载荷能力的不断提高，桥梁建设的加大、集装箱的大量应用，对耐大气腐蚀（耐候钢）焊丝也提出更高的要求，为满足这一需要，就要有一种与此相匹配的耐候钢焊丝。目前中国专利200810047484X公开了一种600MPa级的气体保护焊丝，该焊丝虽然强度有所提高，但不能稳定满足≥680MPa以上的强度要求，且各种耐蚀合金元素配比不够理想，同时耐候性也不够理想。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种与Q550NQR1高强度耐候钢匹配焊接使用的高强度耐大气腐蚀钢气体保护实芯焊丝，其抗拉强度≥680MPa。
本发明的技术方案是这样实现的：一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其特征在于：其化学成份质量百分比为C：0.05～0.15、Mn：1.65～2.10、Si：0.40～0.80、S≤0.010、P≤0.015、Cu：0.25～0.55、Cr：0.90～1.25、Ni：0.65～0.95、Ti：0.12～0.18、Nb：0.02～0.10，其余为铁和其它杂质。
本发明所述的高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其化学成份还包括Mo≤0.1，按质量百分比计。
本发明所述的高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其所述Mn的质量百分比为1.70～1.80，所述Ni的质量百分比为0.65～0.75，所述Cr的质量百分比为0.95～1.20，所述Nb的质量百分比为0.03～0.07。
本发明的焊丝所得熔敷金属及焊接接头具有良好的耐大气腐蚀性能，具有高强度，高耐候性等特点，同时具有良好的综合性能，其抗拉强度≥680MPa，屈服强度≥550MPa，伸长率≥22%，-40℃低温冲击Akv≥148J。
本发明的有益效果是：
1、本发明焊丝钢冶炼工艺稳定，易于实施，钢坯的轧制及焊丝拉拔，镀铜等性能优良，满足焊接高强度高韧性耐候钢Q550NQR1等系列钢种的焊接技术要求。
2、本发明焊丝用于高强度高韧性耐候钢Q550NQR1等系列钢种的焊接，采用混合气体（80%Ar+20%CO2）保护时，本发明的焊缝金属抗拉强度达到≥680Mpa；屈服强度≥550Mpa；伸长率≥22%；低温冲击韧性-40℃条件下的Akv≥148J。
3、本发明焊丝具有优良的焊接工艺性能，焊接电弧稳定，飞溅小，无气孔、成型美观，适用于全位置焊接，与耐候钢焊接时具有良好的匹配效果，从而满足了高速轨道交通、铁道车辆、桥梁、工程机械、集装箱等不同气候环境对焊缝耐大气腐蚀能力的要求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其化学成份质量百分比为C：0.05～0.15、Mn：1.65～2.10、Si：0.40～0.80、S≤0.010、P≤0.015、Cu：0.25～0.55、Cr：0.90～1.25、Ni：0.65～0.95、Ti：0.12～0.18、Nb：0.02～0.10，Mo≤0.1，其余为铁和其它杂质。本发明的实施是通过采用混合气体80%Ar+20%CO2做为保护气体进行焊接，焊丝中加入适量的Mn、Si、Cu、Cr、Ni、Ti、Nb、Mo等合金元素，采用多种强化机理以提高焊接接头的强度和韧性，以及具有较好的耐大气腐蚀性能。
作为优选，所述Mn的质量百分比为1.70～1.80，所述Ni的质量百分比为0.65～0.75，所述Cr的质量百分比为0.95～1.20，所述Nb的质量百分比为0.03～0.07。
其中，所述Cr的质量百分比按制在0.90～1.25，可提高焊缝中针状铁素体含量并细化铁素体晶粒，能显著提高焊缝强度和低温韧性。并且，合理的Cr含量配比能提高焊缝的弹性，机械性能，抗氧化性和耐腐蚀性。
所述Mn的质量百分比控制在1.65～2.10，可提高焊接性能并增加焊缝硬度和强度，添加适量的Mn在合金化过程中能提高焊缝金属的强度和低温冲击韧性，能改善焊接工艺性。
所述Si的质量百分比控制在0.40～0.80，其具有良好的脱氧效果，同时还可增强焊缝延展性、增大抗张强度，其与Mn起着联合脱氧作用。
所述Cu的质量百分比控制在0.25～0.55，可提高固溶强化焊缝金属，提高焊缝的耐大气腐蚀性。
所述Ni元素是本发明焊丝中的重要元素之一，其质量百分比控制在0.65～0.95，能较好的保持焊缝强度，尤其能提高焊缝的抗腐蚀性和低温冲击韧性，降低脆性转变温度。
S、P作为杂质有害元素，为防止焊缝中出现裂纹，应将其控制在较低范围内，以提高焊缝纯净度和焊接性能，以及进一步提高焊缝强度和韧性，故P的质量百分比不大于0.015，S的质量百分比不大于0.010。
焊丝中加入适量的Ti元素等细化焊缝金属组织，提高焊缝的组织稳定性，本发明Ti元素的质量百分比控制在0.12～0.18。
焊丝中加入适量的Nb元素能显著提高熔敷金属强度和抗腐蚀性，提高焊接性能；加入微量元素Mo有合金化和脱氧作用。
本发明焊丝的制备工艺与现有技术相同。经200Kg真空感应电炉、1t真空感应电炉分别进行控制冶炼、轧制成Ф5.5盘条，再进行表面净化处理拉拔、表面镀铜、绕制等工序制成焊丝，焊丝的直径为Φ1.2mm，组成该焊丝的化学元素的具体质量百分比如下表：
编号 C Mn Si S P Ni Mo Ti Cr Cu Nb
1 0.06 1.65 0.46 0.008 0.012 0.68 0.02 0.15 0.95 0.25 0.05
2 0.05 1.87 0.58 0.007 0.013 0.72 0.02 0.13 0.95 0.22 0.06
3 0.06 2.00 0.62 0.006 0.010 0.75 0.01 0.17 1.05 0.28 0.04
4 0.09 1.68 0.71 0.007 0.011 0.85 0.01 0.16 1.02 0.24 0.07
5 0.07 1.80 0.55 0.008 0.009 0.90 0.02 0.14 1.18 0.20 0.05
试板采用高强度高韧性耐候钢Q550NQR1，焊接试板厚20mm，坡口角度45°，带12mm厚垫板，根部间隙12mm，试板和垫板均含3mm过渡层；保护气体：混合气体（80%Ar+20%CO2）；焊接规范：焊接电流280～300A，焊接电压：28～30V，焊接速度：26cm/min，焊接线能量约为15KJ/cm，控制层间温度100-150℃。
其中所述高强度耐候钢的化学成份质量百分比如下表：
Figure BDA0000423716750000051
余量为Fe。
采用上述焊丝对上述铁道车辆用高强度耐候钢Q550NQR1进行焊接试验，焊接接头的抗拉强度、冲击韧性优良，具体数据如下表：
Figure BDA0000423716750000052
其中，Akv*是五个焊丝试样试验的冲击数值平均值；在每组接头上取两件拉伸试样，获得的抗拉强度和屈服强度均为两组值。
由上表可知，所实施的焊丝在本发明的成分范围内变化时，熔敷金属的性能均能实现高强度、高韧性、高延伸率。
下表为本发明和现有公开专利200810047484.X的化学成份对比（%）：
下表为本发明和现有公开专利200810047484.X的力学性能对比。
Figure BDA0000423716750000061
从上面对比可以看出：本发明在要求的范围内时，所得的力学性能均高于现公开专利中焊丝的力学性能。本发明的高强度耐大气腐蚀钢气体保护实芯焊丝适于焊接高强度高韧性耐候钢Q550NQR1等系列钢种。与耐候钢焊接时具有良好的匹配效果，从而满足了高速轨道交通、铁道车辆、桥梁、工程机械、集装箱等不同气候环境对焊缝耐大气腐蚀能力的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其特征在于：其化学成份质量百分比为C：0.05～0.15、Mn：1.65～2.10、Si：0.40～0.80、S≤0.010、P≤0.015、Cu：0.25～0.55、Cr：0.90～1.25、Ni：0.65～0.95、Ti：0.12～0.18、Nb：0.02～0.10，其余为铁和其它杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其特征在于：其化学成份还包括Mo≤0.1，按质量百分比计。
3.根据权利要求1或2所述的高强度耐候钢气体保护实芯焊丝，其特征在于：所述Mn的质量百分比为1.70～1.80，所述Ni的质量百分比为0.65～0.75，所述Cr的质量百分比为0.95～1.20，所述Nb的质量百分比为0.03～0.07。
CN201310617204.5A 2013-11-27 2013-11-27 一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝 Active CN103600178B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310617204.5A CN103600178B (zh) 2013-11-27 2013-11-27 一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310617204.5A CN103600178B (zh) 2013-11-27 2013-11-27 一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103600178A true CN103600178A (zh) 2014-02-26
CN103600178B CN103600178B (zh) 2016-08-17

Family

ID=50118474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310617204.5A Active CN103600178B (zh) 2013-11-27 2013-11-27 一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103600178B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105108374A (zh) * 2015-06-09 2015-12-02 中广核工程有限公司 核电站主蒸汽管道自动焊接专用焊丝
CN105195919A (zh) * 2014-06-11 2015-12-30 鞍钢股份有限公司 一种高强度耐候钢用气体保护焊丝用钢及焊丝
CN105798481A (zh) * 2016-05-30 2016-07-27 燕山大学 一种免涂装耐候钢桥用耐候气体保护焊丝
CN109234631A (zh) * 2018-10-26 2019-01-18 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种耐低温不锈钢及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1533315A (zh) * 2002-01-31 2004-09-29 ������������ʽ���� 用于二氧化碳气体保护电弧焊的钢丝及使用此钢丝的焊接法
CN1611321A (zh) * 2003-10-27 2005-05-04 宝山钢铁股份有限公司 耐候气体保护焊丝
CN101259571A (zh) * 2007-03-08 2008-09-10 株式会社神户制钢所 二氧化碳气体保护电弧焊用实芯焊丝
CN101318276A (zh) * 2007-06-08 2008-12-10 株式会社神户制钢所 二氧化碳气体保护电弧焊用实芯焊丝
CN102019516A (zh) * 2010-11-01 2011-04-20 西安理工大学 一种x100管线钢埋弧焊用焊丝及其制备方法
CN103056548A (zh) * 2012-12-20 2013-04-24 成都新大洋焊接材料有限责任公司 高强耐热钢气体保护实芯焊丝
CN103317257A (zh) * 2013-06-20 2013-09-25 西安理工大学 一种贝氏体钢用高强高韧埋弧焊丝

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1533315A (zh) * 2002-01-31 2004-09-29 ������������ʽ���� 用于二氧化碳气体保护电弧焊的钢丝及使用此钢丝的焊接法
CN1611321A (zh) * 2003-10-27 2005-05-04 宝山钢铁股份有限公司 耐候气体保护焊丝
CN101259571A (zh) * 2007-03-08 2008-09-10 株式会社神户制钢所 二氧化碳气体保护电弧焊用实芯焊丝
CN101318276A (zh) * 2007-06-08 2008-12-10 株式会社神户制钢所 二氧化碳气体保护电弧焊用实芯焊丝
CN102019516A (zh) * 2010-11-01 2011-04-20 西安理工大学 一种x100管线钢埋弧焊用焊丝及其制备方法
CN103056548A (zh) * 2012-12-20 2013-04-24 成都新大洋焊接材料有限责任公司 高强耐热钢气体保护实芯焊丝
CN103317257A (zh) * 2013-06-20 2013-09-25 西安理工大学 一种贝氏体钢用高强高韧埋弧焊丝

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105195919A (zh) * 2014-06-11 2015-12-30 鞍钢股份有限公司 一种高强度耐候钢用气体保护焊丝用钢及焊丝
CN105108374A (zh) * 2015-06-09 2015-12-02 中广核工程有限公司 核电站主蒸汽管道自动焊接专用焊丝
CN105108374B (zh) * 2015-06-09 2017-10-31 中广核工程有限公司 核电站主蒸汽管道自动焊接专用焊丝
CN105798481A (zh) * 2016-05-30 2016-07-27 燕山大学 一种免涂装耐候钢桥用耐候气体保护焊丝
CN109234631A (zh) * 2018-10-26 2019-01-18 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种耐低温不锈钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103600178B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103028865B (zh) 高耐蚀气体保护焊丝
CN100560273C (zh) 高强度高韧性气体保护焊丝
CN101992365B (zh) 一种高强度高韧性气体保护焊丝
CN101987403B (zh) 一种900MPa级高性能气体保护焊丝
CN104493374A (zh) 一种奥氏体不锈钢焊丝及其焊接工艺
CN101716706A (zh) 一种高强度合金实芯焊丝
CN101100021A (zh) 车辆用奥氏体不锈钢气保焊焊丝
CN105458550A (zh) 一种海洋工程用气保护焊丝
CN102029481A (zh) 一种具有较高耐候性的气体保护焊丝
CN102554499A (zh) 超低温高耐腐蚀性焊条
CN102528319A (zh) 一种高强度高韧性埋弧焊丝
CN103862193A (zh) 一种高强高韧管线钢用实芯气体保护焊丝
CN105234584A (zh) 一种高耐蚀型耐候钢用气体保护实心焊丝
CN105643139A (zh) 一种高强度耐候钢用实心焊丝
CN105345311B (zh) 铁道货车用高耐蚀焊条
CN103600178A (zh) 一种高强度耐候钢气体保护实芯焊丝
CN105195919A (zh) 一种高强度耐候钢用气体保护焊丝用钢及焊丝
CN100460135C (zh) 一种600MPa级气体保护焊丝
CN106392373B (zh) 一种1000MPa级工程机械用高强度气体保护实心焊丝
CN101905393B (zh) 一种高韧性结构钢用实芯焊丝
CN110802344A (zh) 海洋工程用785MPa级高强高韧熔化极活性气体保护焊丝及其应用
CN102441745B (zh) 一种用于高速列车转向架的耐候气体保护焊丝
CN103056550B (zh) 一种屈服强度900MPa级别的气体保护焊焊丝
CN112719692B (zh) 一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法
CN105397332A (zh) 铁道货车用高耐蚀药芯焊丝

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 620032, Sichuan, Meishan province Dongpo Chongren town CSR Meishan Vehicle Co., Ltd.

Applicant after: CRRC MEISHAN CO., LTD.

Address before: 620032, Sichuan, Meishan province Dongpo Chongren town CSR Meishan Vehicle Co., Ltd.

Applicant before: Nanche Meishan Rolling Stock Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant