CN111299900A

CN111299900A - 一种耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条、焊丝、应用

Info

Publication number: CN111299900A
Application number: CN201911267439.XA
Authority: CN
Inventors: 侯云昌; 兰久祥; 姜雪; 陈金龙
Original assignee: Tianjin Yongchang Welding Wire Co Ltd
Current assignee: Tianjin Yongchang Welding Wire Co Ltd
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-06-19

Abstract

本发明涉及耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条，按重量百分数计算：C≤0.008％；S≤0.015％；Mn0.50％～1.70％；Si≤0.60％；P≤0.025％；Mo≤0.30％；Ni2.50％～3.50％；Cu≤0.50％；Ti≤0.10％；其余是Fe；焊丝按重量百分数计算为：C≤0.008％；S≤0.015％；Mn0.50％～1.70％；Si≤0.60％；P≤0.025％；Mo≤0.30％；Ni2.50％～3.50％；Cu≤0.50％；Ti≤0.10％；其余是Fe；将气保焊丝应用在60公斤级耐海洋大气腐蚀钢上。本发明配套60公斤级耐海洋大气腐蚀钢使用，熔敷金属各项性能符合相应母材要求。

Description

一种耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条、焊丝、应用

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，尤其涉及一种耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条、焊丝、应用。

背景技术

随着我国桥梁建设向高速、重载、大跨度方向发展，为保障桥梁的运行安全和使用寿命，耐候钢理念已经开始应用于桥梁建设中。如2007年建成的杭州湾跨海大桥、2011建成的南京大胜关长江大桥。如今，我国在建和规划中的大型桥梁主要集中于沿海经济发达地区，那里的大气特征随着工业化发展和汽车保有量的增加已经呈现工业-海洋大气环境，而关于该环境下的耐海洋大气腐蚀钢材和焊材将是有一大崭新的发展区域。

近年来，随着海洋耐腐蚀钢替代标准不断得到认可，耐海洋大气腐蚀钢将逐渐取代涂层钢成为跨海大桥腐蚀保护方式的主流。由于我国经济实力的增强和科技水平的提高，许多海洋桥梁工程也开始陆续竣工，例如马尔代夫、高铁跨海桥梁等。由此可见，耐海洋大气腐蚀钢材和焊材的研究将刻不容缓。对于耐海洋大气腐蚀的桥梁钢，鞍钢已经完成Q345NH、Q420NH、Q500NH等系列钢种研究，而匹配焊材目前仍然空白。该焊丝为一种55公斤级耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝。

因此，基于这些问题，提供一种耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条、焊丝及其在60公斤级耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝上的应用，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条、焊丝及其在60公斤级耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝上的应用。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条，所述的气保焊丝的成分，按重量百分数计算为：C：≤0.065％；S：≤0.015％；Mn：0.50％～1.70％；Si：≤0.60％；P：≤0.025％；Mo：≤0.30％；Ni：2.50％～3.20％；Cu：≤0.50％；Ti:≤0.10％；其余是Fe。

由上述盘条制备成的耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝，所述的气保焊丝的成分，按重量百分数计算为：C：≤0.065％；S：≤0.015％；Mn：0.50％～1.70％；Si：≤0.60％；P：≤0.025％；Mo：≤0.30％；Ni：2.50％～3.20％；Cu：≤0.50％；Ti:≤0.10％；其余是Fe。

需要说明的是，盘条及由盘条制备焊丝的方法均为现有的盘条或者焊丝的制备方法，在此不再赘述。

耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝在60公斤级耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝上的应用。

本发明的优点和积极效果是：

本发明的焊丝以钼、镍、铜、磷、硅、钛为耐腐蚀性指数的保证元素并通过碳、锰、硅、钼的合金体系实现熔敷金属力学性能满足：焊丝熔敷金属抗拉强度Rm≥620MPa，屈服强度ReL≥500MPa，延伸率A≥19％，熔敷金属的在-60℃下冲击韧性KV₂≥60J；熔敷金属的耐腐蚀指数V值范围为0.9-2.5，熔敷金属各项性能符合相应母材要求。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

按照现有焊丝生产工艺对盘条进行加工，得到耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝，气保焊丝的成分按重量百分数计算为：C：≤0.065％；S：≤0.015％；Mn：0.50％～1.70％；Si：≤0.60％；P：≤0.025％；Mo：≤0.30％；Ni：2.50％～3.20％；Cu：≤0.50％；Ti:≤0.10％；其余是Fe。

实施例二

按照现有焊丝生产工艺对盘条进行加工，制成5条直径1.2mm的镀铜焊丝，其化学成分(wt％)如下表1：

表1

将以上5条焊丝在表2焊接工艺数据下进行焊接：

表2

焊接方法：	手工焊	焊丝规格	焊接规范	层温	保护气体
						焊接位置	平焊(PA)	1.2	280-320A/30V	150-160℃	(80％Ar+20％CO<sub>2</sub>)

焊接后形成的熔敷金属化学成分(wt％)如表3：

表3

元素	C	S	Mn	Si	P	Ni	Mo	Ti	Cu
										1#	0.063	0.007	1.17	0.46	0.017	2.70	0.11	0.008	0.37
2#	0.064	0.007	1.17	0.46	0.017	2.68	0.11	0.006	0.36
										3#	0.062	0.007	1.16	0.47	0.016	2.67	0.09	0.009	0.36
4#	0.062	0.008	1.18	0.46	0.018	2.69	0.12	0.007	0.38
										5#	0.064	0.008	1.15	0.47	0.018	2.66	0.10	0.008	0.37

对表3中的熔敷金属进行测试，其力学性能如表4所示：

表4

此外，还对熔敷金属进行了抗裂纹以及耐腐蚀计算；

其中，抗裂纹敏感系数计算公式为：

P_cm＝C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Mo/15+Ni/60+V/10+5B；

式中，各合金元素均按照化学元素重量比例代入；计算得到的P_cm范围为：0.067-0.268，该材料的最高抗裂纹敏感系数小于0.27，表明该材料的抗裂纹性能较好。

熔敷金属的耐腐蚀指数计算公式为：

V＝1/U＝1/{(1.0-0.16*C)*(1.05-0.05*Si)*(1.04-0.016*Mn)*(1.0-0.5*P)*(1.0+1.9*S)*(1.0-0.10*Cu)*(1.0-0.12*Ni)*(1.0-0.3*Mo)*(1.0-1.7*Ti)}

式中各合金元素均按照化学元素重量比例代入；

计算得到的V值范围为：1.28-2.24。

由上可知，本发明的焊丝以钼、镍、铜、磷、硅为耐腐蚀性指数的保证元素并通过碳、锰、硅、钼的合金体系实现熔敷金属力学性能满足：Rm≥620MPa、ReL≥500MPa、A≥19％、-60℃下KV₂≥100J，熔敷金属各项性能符合相应母材要求。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝盘条，其特征在于：所述的气保焊丝盘条的成分，按重量百分数计算为：C：≤0.065％；S：≤0.015％；Mn：0.50％～1.70％；Si：≤0.60％；P：≤0.025％；Mo：≤0.30％；Ni：2.50％～3.20％；Cu：≤0.50％；Ti:≤0.10％；其余是Fe。

2.权利要求1所述盘条制备成的耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝，其特征在于：所述的气保焊丝的成分，按重量百分数计算为：C：≤0.065％；S：≤0.015％；Mn：0.50％～1.70％；Si：≤0.60％；P：≤0.025％；Mo：≤0.30％；Ni：2.50％～3.20％；Cu：≤0.50％；Ti:≤0.10％；其余是Fe。

3.权利要求2所述的耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝在60公斤级耐海洋大气腐蚀钢配套气保焊丝上的应用。