CN105296875B - 一种耐候钢焊缝合金及耐候钢的saw焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接技术领域，涉及一种耐候钢焊缝合金及耐候钢的SAW焊接方法，为了得到能够满足恶劣条件下使用要求的耐候钢焊接产品，本发明提供了一种耐候钢焊缝合金，该耐候钢焊缝合金含有多种耐腐蚀合金元素，从而能够满足恶劣条件下的使用要求。

Description

一种耐候钢焊缝合金及耐候钢的SAW焊接方法

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种耐候钢焊缝合金及耐候钢的SAW焊接方法，本发明所述耐候钢指ASTM A871 GR65型耐候钢，所用焊丝型号TH550-NQ-Ⅲ为国产市售型号，微量合金元素包括0.35%Cu、0.39%Ni、0.40%Cr、0.38%Si以及0.007%P，焊剂为SJ101，所述焊缝合金的冲击试验均考察焊缝合金在-40℃条件下的冲击功。

背景技术

随着我国特高压输电工程的快速发展，为建设经济节约型、环境友好型的一体化输电线路，新型铁塔用材料及其制造技术的研发与应用日益迫切。耐候钢具有优良的耐候性能和较大的承载能力，相对传统钢材，耐候钢可降低塔重7%~9%，节省整体造价3%~7%，由于不用镀锌，还可节约15%~18%的镀锌费用，有效降低生产成本。

在国外，耐候钢已经被广泛应用于塔架结构。据不完全统计，输电杆塔建设中耐候钢用比例美国为30%~40%，英国为20%~30%，但在国内输电杆塔结构中，耐候钢的使用量几乎为零，相关的加工制造技术犹待完善。耐候钢的焊接难点在于满足强度的同时，还须使焊缝金属的耐腐蚀性能与母材相匹配。在实际的生产中，焊缝金属的耐腐蚀性及力学强度两方面的性能往往并不匹配，从而给耐候钢在国内铁塔行业中的应用推广带来极大的障碍。

发明内容

虽然耐候钢的种类繁多，但本发明仅针对ASTM A871 GR65型耐候钢（以下简称耐候钢），本发明希望焊接后的耐候钢，其整体所表现的耐腐蚀性及力学性能能够满足使用环境的基本要求，在一些比较恶劣的环境下，例如长久的暴露在户外或/和高温潮湿的空气中，对耐候钢焊接处的耐腐蚀性及力学性能同时有更高的要求，因此，本发明更加希望能够得到满足恶劣条件下使用要求的耐候钢焊接产品。

作为解决本发明技术问题的一个方面，本发明提供了一种耐候钢焊缝合金。在本发明之前，获得较高耐腐蚀性能的焊缝合金可以通过调整焊缝合金的元素含量得以实现，例如Legauh-Leckie耐腐蚀公式已经罗列了各种元素对钢材耐腐蚀性能的综合影响，通常较高含量的合金元素（例如Cu、P等）是优选的，使用经过含量优选调整的焊缝合金配方可以获得较高的耐腐蚀性能，这在一定程度上延长了耐候钢制成品（例如铁塔）的使用寿命，而在焊缝合金的力学性能表现上，一般倾向于较低含量的合金元素（例如Cu、P等），从而同时获得良好耐腐蚀性及力学性能的焊缝合金具有相当的技术难度。

本发明完全不拘泥于耐腐蚀公式所反映的趋势，事实上，在至少部分较低的耐腐蚀指数区间（例如6.1-6.9），同样可以给焊缝合金带来较高的抗腐蚀性，相比于较高耐腐蚀性指数区间内的焊缝合金，具体的说，所述至少部分较低的耐腐蚀指数区间内的焊缝合金中的合金元素含量会有所下降，但却可以使焊缝合金的耐腐蚀性及力学性能均表现优异。

在焊缝合金的耐腐蚀评价方面，本发明采用耐候钢周期浸润腐蚀试验进行实际测量，以下为试验条件：

试验温度	45±2℃
		试验湿度	70±5RH
腐蚀溶液	5%NaCl+0.2%Na2S2O8
		循环周期	每一循环周期60±3min，其中浸润时间12±1.5min
试验时间	24、48、72、120、240h

本发明选用试验时间48h时，腐蚀速率的值进行对比。

在焊缝合金的力学性能评价方面，本发明采用拉伸试验进行实际测量，试验条件为试验室温25℃；冲击功测试温度为-40℃。

本发明发现，拥有较好的耐腐蚀性能及力学性能的焊缝合金在本发明中得到了充分的表现，本发明所述耐候钢焊缝合金包括Fe及微量元素，按照质量百分比计算，所述微量元素包括Cu 0.35%-0.45%、Ni 0.35%-0.50%、Cr 0.35%-0.50%、Si 0.25%-0.35%、P 0.005%-0.007%；虽然本发明所述焊缝合金的耐腐蚀指数位于6.4-6.7之间，但耐腐蚀速率达到1.23-1.45，屈服强度为460-510Mpa，抗拉强度为550-600Mpa，冲击功为50-70J。

拥有较好的耐腐蚀性能及力学性能的焊缝合金在本发明的部分实施例中得到了较优的表现，所述部分实施例中的耐候钢焊缝合金包括Fe及微量元素，按照质量百分比计算，所述微量元素包括Cu 0.35%-0.4%、Ni 0.35%-0.4%、Cr 0.35%-0.45%、Si 0.3%-0.35%、P0.006%-0.007%；

拥有较好的耐腐蚀性能及力学性能的焊缝合金至少在本发明的部分实施例中得到了更优的表现，所述部分实施例中的耐候钢焊缝合金包括Fe及微量元素，按照质量百分比计算，所述微量元素包括Cu 0.38%-0.40%、Ni 0.38%-0.4%、Cr 0.35%-0.4%、Si 0.3%-0.32%、P 0.006%-0.007%。

本发明所述焊缝合金的制备原材料为母材（ASTM A871 GR65型耐候钢）并选择TH550-NQ-Ⅲ焊丝作为焊接用焊丝，使焊缝合金在抗拉强度及冲击韧性等力学性能方面表现均衡。在焊缝合金的具体形态上，单层单道结构的焊缝合金容易表现出力学性能上的劣势；而在单层单道结构焊缝合金的形成过程中母材及焊丝中的合金元素也倾向于遭到大比例的损失，这样的损失往往是不可控制的，从而极大的增加了焊缝合金偏离所希望的合金元素配比的几率。而将焊缝合金设定为多道多层的结构形式后，不但能够改善焊缝合金的力学性能而且还可以减少或者控制焊缝合金在形成过程中母材及焊丝合金元素的损失。本发明所述焊缝合金就为多层多道结构，包括固定焊层以及选择焊层，其中选择焊层根据耐候钢母材厚度的不同，可选择性的增加或缩减，所述固定焊层包括封底焊层及盖面焊层，所述选择焊层包括打底焊层及填充焊层，所述打底焊层、填充焊层、盖面焊层和封底焊层分别由打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道及封底焊层焊道组成。

在本发明的一些实施例中，本发明发现在其他条件完全相同的情况下，改变焊道的余高，将会带来不同的焊缝合金合金元素配比。本发明所述余高、焊道最大半径及焊道厚度，如不经过特别说明，均按照以下标准确定：

如图1，对于一个截面近似扇形状的焊道，包括一个相对弯曲的弧面顶部（即AB所构成的弧形部分）以及相对不弯曲的支撑底部（即ABC所构成的近似三角形部分），最大半径指支撑底部最低端与弧面顶部的最远距离（从图1看，也即BC或AC），焊道厚度指支撑底部的厚度，余高指弧面顶部的厚度（也即焊道最大半径与焊道厚度的差值）。

本领域技术人员至少可以通过改变先焊焊道的预期余高数值调节母材及焊丝在焊缝合金形成过程中合金元素的烧损程度，相对于其他烧损调节方式，改变先焊焊道的预期余高数值相对比较容易，本领域技术人员通过焊接电流、电压和焊接速度的配合可以做到精准把控，鉴于盖面焊层及封底焊层是焊缝合金裸露在外界中的部分，本领域技术人员至少可以通过改变盖面焊层焊道和封底焊层焊道的预期余高，进一步调整焊缝合金的耐腐蚀性能，事实上，应力集中的盖面焊层和封底焊层会增加外界腐蚀介质对焊缝合金的腐蚀速度，而较高的应力集中表现又会降低焊缝合金的力学性能，因此，较低的盖面焊层焊道和封底焊层焊道的预期余高在效果上是有一定优势的。本发明由此将打底焊层的焊道余高控制在0.8mm-1.3mm，将填充焊层、盖面焊层和封底焊层焊道余高均控制在1mm-1.6mm。

进一步调整各焊层焊道余高的实施方式体现在本发明的部分实施例中，在一些实施例中，所述打底焊层焊道余高为0.8mm-1.0mm，所述填充、盖面和封底焊层焊道余高为1.0mm-1.5mm；在一些实施例中，所述打底焊层焊道余高为1.0mm-1.2mm，所述填充、盖面和封底焊层焊道余高为1.2mm-1.4mm。

第二种控制母材及焊丝在焊缝合金形成过程中合金元素的烧损程度的方法是调整焊道的厚度，较厚的焊道厚度，会增加焊道形成过程中的焊接热输入，从而加剧合金元素的烧损。本发明将打底焊层焊道、封底焊层焊道及盖面焊道的厚度设定为3mm-6mm，填充焊层焊道的厚度设定为4mm-7mm。

另外，除了对各焊层焊道余高进行合理设定之外，本领域技术人员还可以通过调整焊缝合金的熔合比来调整焊缝合金的合金元素配比，本发明发现较小的余高宽度可以起到提高熔合比的作用，例如打底焊层焊道、盖面焊层焊道和封底焊层焊道的余高宽度设定在5mm-8mm，填充焊层焊道的余高宽度设定在5mm-10mm，焊缝合金的熔合比是比较合适的（一般控制在0.4-0.55），有利于形成本发明所希望的焊缝合金，但对于已经预先设定的各焊层焊道宽度，因在焊接过程中不可避免的因素致使熔合比有一定幅度的不利增加，本发明也提供了补救措施，即将各焊层焊道与耐候钢母材交界处圆滑过渡，所述打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道以及封底焊层焊道与耐候钢母材交界处的夹角R均为130°-150°，从而使得熔合比恰到好处。

为便于理解，本发明对焊道与耐候钢母材交界处的夹角做如下说明：

如图1，焊道与耐候钢母材交界处的夹角R为弧形部分在A点的切线与BA延长线之间的夹角。

焊缝合金多道多层结构同样在改善焊缝合金力学性能方面做出了贡献，作为本发明普遍采用的技术方案，所述焊缝合金包括打底焊层、填充焊层、盖面焊层和封底焊层。本领域技术人员可以通过扩大、缩小乃至取消填充焊层以及调整各焊层焊道的形态来提高焊缝合金的力学性能。

通常耐候钢母材的厚度越大，将需要焊缝合金表现出更大的力学性能（例如屈服强度和抗拉强度），一种可能出现的技术问题是，对焊缝合金力学性能的要求增加的速度比母材厚度增加的速度还要快，显然在这一技术问题的干扰下，对较厚的母材进行焊接而形成的焊缝合金将引发技术人员对其力学性能的担忧。本发明希望，能够在较大的母材厚度范围内，避免上述技术问题的干扰，事实上，在对焊道余高做出改进后，不但取得相应的技术效果，而且所述焊道均具有出色的力学性能，从而只要在必要时简单的增加焊道个数，就可以在较大的耐候钢母材厚度范围内（例如5mm-30mm），完全消除力学性能提高速度不及厚度增加速度而引发的担忧。

在本发明的一些实施例中列举了增加焊道个数的条件及具体增加个数，首先按照下表对各焊层的焊道个数进行设置：

耐候钢母材厚度	打底焊层焊道	填充焊层焊道	盖面焊层焊道	封底焊层焊道
					5mm-11mm	0	0	1	1
12mm-15mm	1	0	1	1
					16mm-19mm	1	1	1	1
20mm-25mm	1	2	2	1
					26mm-30mm	1	3	2	1

作为解决本发明技术问题的另一个方面，本发明提供了一种耐候钢的SAW焊接方法用以制备所述焊缝合金，原材料为ASTM A871 GR65耐候钢以及TH550-NQ-Ⅲ焊丝以及SJ101焊剂，包括焊缝合金的形成步骤，所述焊缝合金的形成步骤包括：对坡口依次进行SAW焊接及依次去除焊剂层，至少形成打底焊层、填充焊层、盖面焊层中的一种，然后对坡口带钝边面进行封底焊接，形成封底焊层，所述打底焊层、填充焊层、盖面焊层、封底焊层分别至少由打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道及封底焊层焊道组成，打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道及封底焊层焊道在相对应焊层的道数如下：

耐候钢母材厚度	打底焊层焊道	填充焊层焊道	盖面焊层焊道	封底焊层焊道
					5mm-11mm	0	0	1	1
12mm-15mm	1	0	1	1
					16mm-19mm	1	1	1	1
20mm-25mm	1	2	2	1
					26mm-30mm	1	3	2	1

，所述打底焊层、填充焊层、盖面焊层及封底焊层采用直流反接，其焊接参数如下：

，所述填充焊层焊道数字1-3代表填充焊层焊道及盖面焊层焊道的形成先后顺序，所述焊剂层的厚度为15mm-20mm。

本发明所采用的SJ101焊剂是一种氟碱型烧结焊剂，具有优良的焊接工艺性能，电弧燃烧稳定，可有效减少焊缝气孔、夹渣等缺陷。同时碱度高，且焊接时焊缝基本不增加Si和Mn，使焊缝金属具有较高的低温冲击韧性。

在焊接过程中，本发明推荐技术人员采用上表所述的焊接电流、焊接电压以及焊接速度，从而在填充焊及盖面焊过程中，母材及焊丝中的元素在烧损程度及选择性上得到了良好的控制。事实上，在母材与焊丝融合的基础上，至少Cu及Ni有少量的损失，Cr有较多的损失，Si有更多的损失，使得到的焊缝合金中Cu、Ni、Si及Cr的质量百分比含量基本与各自在本发明所述耐候钢焊缝合金中所期望的质量百分占比相同。

通过控制焊剂层的厚度在15mm-20mm，一方面隔离焊缝金属与空气的接触，减少元素氧化烧损；另一方面获得较好的焊缝成型系数（成型系数为1.5-2.0）与良好的力学性能。从而在母材与焊丝融合的基础上，至少Cu及Ni有6%-9%的损失，Cr有9%-12%的损失，Si有18%-24%的损失，使得到的焊缝合金中Cu、Ni、Si及Cr的质量百分比含量达到所期望焊缝合金微量元素的质量百分比含量值。

本发明在打底焊层的SAW焊接时，焊丝伸出长度为34mm-36mm，填充焊层的SAW焊接时，焊丝伸出长度为38mm-40mm；盖面焊层和封底焊层的SAW焊接时，焊丝伸出长度为37mm-39mm，进一步确保焊缝成型系数在1.5-2.0之间，同时有利于各焊层焊道的余高及厚度达到本发明所限定的大小范围。

进一步的优化方案是，打底焊层焊道中焊剂层的覆盖厚度为18mm-20mm，填充焊层焊道中焊剂层的覆盖厚度为17-mm-19mm, 盖面焊层焊道和封底焊层焊道中焊剂层的覆盖厚度为15mm-18mm。

另一方面，耐候钢焊缝合金中微量元素含量的优化还可以通过在所述耐候钢的焊接方法中增设坡口的形成步骤中实现，包括调节坡口钝边间隙的步骤以及机械加工坡口的步骤，坡口的具体参数如下：

耐候钢母材厚度/mm	坡口角度/°	钝边厚度/mm	坡口根部间隙间隙/mm
				5-11	0	0	0-1
12-15	55-60	3-4	1-2
				16-19	45-50	3-4	1-2
20-25	40-45	4-5	2-3
				26-30	40-45	4-5	2-3

从而可进一步优化焊缝合金的熔合比范围，例如在本发明的一些实施例中，所述焊缝合金的熔合比可控制在0.4-0.42，在本发明的一些实施例中，所述熔合比为0.43-0.45，在本发明的一些实施例中，所述熔合比为0.46-0.49，在本发明的一些实施例中，所述熔合比为0.5-0.52，在本发明的一些实施例中，所述熔合比为0.53-0.55。

本发明所述耐候钢的焊接方法还试图进一步提升焊缝合金的力学性能，在所述焊缝合金的形成步骤中，本发明将两个相邻焊道的道间温度设置在180℃-200℃，结果就可以避免淬硬马氏体的产生，获得塑性韧性优良的铁素体与珠光体混合组织。

本发明在对耐候钢进行焊接之前和/或焊接之后，还可以通过加热装置对焊接作用部位进行预热，当耐候钢母材的厚度小于等于20mm时，预热温度控制在40℃-60℃，当耐候钢母材的厚度大于20mm并小于等于40mm时，预热温度控制在80℃-100℃，减缓焊后的冷却速度，减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性；减少焊接区域被焊工件之间的温度差，降低焊接残余应力。

附图说明

图1是反映焊道余高的结构示意图；

具体实施方式

本具体实施方式是对发明内容部分尤其是耐候钢焊接方法部分的补充。

本发明所述耐候钢的焊接方法，所用原材料为ASTM A871 GR65耐候钢、TH550-NQ-Ⅲ焊丝以及SJ101焊剂，具体包括焊缝合金的形成步骤：

坡口的准备：当耐候钢母材厚度≤11mm时，控制坡口根部间隙至0-1mm；当耐候钢母材厚度为12-19mm时，控制坡口根部间隙至1-2mm；当耐候钢母材厚度为20-30mm时，控制坡口根部间隙至2-3mm。

对坡口进行打磨：焊前将坡口及其相邻区域两侧的油污、水、铁锈等打磨掉，并露出金属光泽；

点焊组装：对打磨好的坡口进行定位焊；

焊前预热：对经点焊组装后坡口进行预热，当耐候钢母材的厚度小于等于20mm时，预热温度控制在40℃-60℃，当耐候钢母材的厚度大于20mm并小于等于40mm时，预热温度控制在80℃-100℃；

在SJ101焊剂的保护下，对坡口依次进行焊接，形成打底焊层、填充焊层、盖面焊层，然后进行封底焊层的焊接，具体参数如下：

，

所述填充焊层焊道数字1-3代表填充焊层焊道及盖面焊层焊道的形成先后顺序，打底焊层焊道中焊剂层的覆盖厚度为18mm-20mm，填充焊层焊道中焊剂层的覆盖厚度为17mm-19mm, 盖面焊层焊道和封底焊层焊道中焊剂层的覆盖厚度为15mm-17mm。

在每一道焊道焊接的过程中，每200mm需用吸收器回收未熔化的焊剂，并将熔化焊剂所形成的保护渣壳清理干净，以消除可能会存在的夹渣，同时200mm长的焊接距离，保证了焊剂渣壳对焊缝的保护时间，使可能存在于焊缝中的气体完全析出，从而避免了夹渣、气孔缺陷带来的焊缝受力面积较小，降低焊缝的力学性能的危害，然后控制道间温度为180℃-200℃后，再进行下一道焊道的形成过程。

以下各实施例中，如没有经过特殊说明，焊接时SJ101焊剂层的覆盖厚度为15mm-20mm。形成的焊缝合金包括由打底焊层、填充焊层、盖面焊层和封底焊层中的至少两种，并按照下表对焊道的个数进行设置：

耐候钢母材厚度	打底焊层焊道	填充焊层焊道	盖面焊层焊道	封底焊层焊道
					5mm-11mm	0	0	1	1
12mm-15mm	1	0	1	1
					16mm-19mm	1	1	1	1
20mm-25mm	1	2	2	1
					26mm-30mm	1	3	2	1

实施例1

一种耐候钢的焊接方法，选取8mm的ASTM A871 GR65耐候钢、TH550-NQ-Ⅲ焊丝以及SJ101焊剂为原料，采取Ⅰ无坡口对接焊接，包括：

打磨：对焊接区域相邻两侧进行打磨至露出金属光泽；

点焊组装：对打磨好的坡口焊件进行定位焊，将根部间隙控制在1mm，并将每个定位焊点的长度控制在20mm，每两个定位焊点之间的距离为200mm，定位焊所采用的焊丝为JM-55Ⅱ焊丝，定位焊在常规的保护气保护的条件下进行；

焊前预热：经过点焊组装后，再对坡口进行预热，设定预热温度为42℃；

盖面焊层的形成：在焊剂保护的条件下对坡口焊接，以形成盖面焊层；

焊剂与渣壳清理：焊接过程中每200mm需用吸收器回收未熔化的焊剂，并将熔化焊剂所形成的保护渣壳清理干净，以除去焊剂与焊缝金属产生的夹渣；

钝边温度的测量：测量钝边温度，当钝边温度落入180℃-200℃的范围时，可进行焊接操作，当钝边温度低于180℃时，需采用辅助加热的方式提高温度，待冷却至200℃时再进行下一步操作；

封底焊层的形成：在焊剂保护的条件下，对带钝边面的坡口部分进行封底焊接；

焊剂与渣壳清理：焊接过程中每200mm需用吸收器回收未熔化的焊剂，并将熔化焊剂所形成的保护渣壳清理干净，以除去焊剂与焊缝金属产生的夹渣。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，部分不同点在于：

原材料ASTM A871 GR65耐候钢的厚度为14mm，坡口角度为60°，钝边厚度为4mm，在焊前预热步骤以及钝边温度的测量步骤之间需要增加步骤以形成打底焊层、填充焊层以及盖面焊层，所述打底焊层的形成依次经历以下步骤：

打底焊层的形成：在焊剂保护的条件下对坡口焊接，以形成打底焊层；

焊剂与渣壳清理：焊接过程中每200mm需用吸收器回收未熔化的焊剂，并将熔化焊剂所形成的保护渣壳清理干净，以除去焊剂与焊缝金属产生的夹渣。

而填充焊层及盖面焊层中每个焊道的形成均依次经历以下过程：

道间温度测量：测量先焊焊道与后焊焊道的道间温度，当道间温度落入180℃-200℃的范围时，可进行下一步操作，当道间温度低于180℃时，需采用辅助加热的方式提高温度，待冷却至200℃时再进行下一步操作；

焊道的形成：在焊剂保护的条件下焊接，形成焊道；

道间打磨：对形成的焊道进行打磨处理，以除去焊道形成后所产生的焊剂熔及可能产生的夹渣。

实施例3

本实施例与实施例2基本相同，部分不同点在于：

原材料ASTM A871 GR65耐候钢的厚度为18mm，坡口角度为50°，控制坡口根部间隙至1.5mm。

实施例4

本实施例与实施例3基本相同，部分不同点在于：

原材料ASTM A871 GR65耐候钢的厚度为22mm，坡口角度为45°，钝边厚度为5mm，在坡口的的准备中，控制坡口根部间隙至2mm。

实施例5

本实施例与实施例4基本相同，部分不同点在于：

原材料ASTM A871 GR65耐候钢的厚度为28mm，坡口角度为45°，在坡口的的准备中，控制坡口根部间隙至2.5mm。

实施例1-5除了有上述不同点之外，在打底焊层、填充焊层、盖面焊层和封底焊接形成的焊接参数也各有不同，具体参数如下：

所述填充焊层焊道数字1-3代表填充焊层焊道及盖面焊层焊道的形成先后顺序。

实施例1-5所述焊缝合金的其他参数结果

经过检测，实施例1-5所形成的焊缝合金的成分如下：

对实施例1-5的耐腐蚀性能及力学性能也进行了检测，结果如下：

焊缝合金在耐腐蚀性能及力学性能方面的评价均参考发明内容部分的相关内容。

使用实施例1-5所述焊缝合金的耐候钢铁塔焊接件的力学性能与国家规定的力学性能要求对比表如下：

Claims (10)

1.一种耐候钢焊缝合金，包括Fe及微量元素，按照质量百分比计算，所述微量元素由Cu0.35％-0.45％、Ni 0.35％-0.50％、Cr 0.35％-0.50％、Si 0.25％-0.35％、P 0.005％-0.007％组成。

2.根据权利要求1所述的一种耐候钢焊缝合金，其特征在于所述焊缝合金为层状结构，包括固定焊层以及选择焊层，所述固定焊层包括封底焊层及盖面焊层，所述选择焊层包括打底焊层及填充焊层，所述打底焊层、填充焊层、盖面焊层和封底焊层分别由打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道及封底焊层焊道组成。

3.根据权利要求2所述的一种耐候钢焊缝合金，其特征在于所述打底焊层焊道的余高为0.8mm-1.3mm，填充焊层、盖面焊层和封底焊层的焊道余高均为1mm-1.6mm。

4.根据权利要求2或3所述的一种耐候钢焊缝合金，其特征在于所述打底焊层焊道的厚度设定为3mm-6mm，填充焊层焊道的厚度设定为4mm-7mm。

5.根据权利要求2所述的一种耐候钢焊缝合金，其特征在于所述打底焊层焊道、盖面层焊道和封底焊层焊道的余高宽度为5mm-8mm，填充焊层焊道的余高宽度为5mm-10mm。

6.根据权利要求2或5所述的一种耐候钢焊缝合金，其特征在于所述打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道以及封底焊层焊道与耐候钢母材交界处圆滑过渡，所述打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道以及封底焊层焊道与耐候钢母材交界处的夹角R均为130°-150°。

7.一种耐候钢的SAW焊接方法，原材料为ASTM A871GR65耐候钢、TH550-NQ-Ⅲ焊丝以及SJ101焊剂，包括权利要求1所述焊缝合金的形成步骤，所述焊缝合金的形成步骤包括：对坡口依次进行SAW焊接及依次去除焊剂层，至少形成打底焊层、填充焊层、盖面焊层中的一种，然后对坡口带钝边面进行封底焊接，形成封底焊层，所述打底焊层、填充焊层、盖面焊层、封底焊层分别至少由打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道及封底焊层焊道组成，打底焊层焊道、填充焊层焊道、盖面焊层焊道及封底焊层焊道在相对应焊层的道数如下：

耐候钢母材厚度 打底焊层焊道 填充焊层焊道 盖面焊层焊道 封底焊层焊道 5mm-11mm 0 0 1 1 12mm-15mm 1 0 1 1 16mm-19mm 1 1 1 1 20mm-25mm 1 2 2 1 26mm-30mm 1 3 2 1

所述打底焊层、填充焊层、盖面焊层及封底焊层采用直流反接，其焊接参数如下：

，

所述填充焊层焊道数字1-3代表填充焊层焊道的形成先后顺序，所述焊剂层的厚度为15mm-20mm。

8.根据权利要求7所述的一种耐候钢的SAW焊接方法，其特征在于该方法还包括坡口的形成步骤，所述坡口的形成步骤包括调节坡口钝边间隙的步骤以及机械加工坡口的步骤，坡口的具体参数如下：

9.根据权利要求7所述的一种耐候钢的SAW焊接方法，其特征在于打底焊层的SAW焊接时，焊丝伸出长度为34mm-36mm，填充焊层的SAW焊接时，焊丝伸出长度为38mm-40mm；盖面焊层和封底焊层的SAW焊接时，焊丝伸出长度为37mm-39mm。

10.根据权利要求7所述的一种耐候钢的SAW焊接方法，其特征在于焊缝合金的形成步骤中，相邻两个焊道的道间温度控制在180℃-200℃。