專利名稱：：一種高韌性埋弧焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于焊劑材料領(lǐng)域，涉及一種高韌性埋弧焊絲。適用于Q390、Q420級(jí)鋼材的焊接，使焊縫具有高屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和具有優(yōu)異的低溫沖擊韌性。
背景技術(shù)：
：隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑向高層及大跨度方向發(fā)展，Q390、Q420等低合金高強(qiáng)度鋼在鋼結(jié)構(gòu)制造中的應(yīng)用越來越多?；阡摻Y(jié)構(gòu)安全因素考慮，要求焊縫具有較高的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及優(yōu)異的低溫韌性。另一方面對于鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)為提高生產(chǎn)效率需要采用大線能量焊接。但要同時(shí)保證焊縫性能及焊接效率存在難以匹配的問題。通常鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)采用H10Mn2/Sjl01、EH14/SJ101兩種焊絲焊劑組合來焊接Q390、Q420級(jí)別鋼材，但存在以下問題(l)H10Mn2/SJ101焊絲焊劑組合沖擊韌性較好，抗拉強(qiáng)度較低；(2)EH14/SJ101焊絲焊劑組合強(qiáng)度較高，但低溫沖擊韌性低；(3)上述兩種焊絲與SJlOl焊劑的組合焊接過程中極易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；(4)通常鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)通過降低線能量的方法來提高焊縫的綜合性能，但效果不理想，同時(shí)生產(chǎn)效率大大降低。因此，Q390、Q420鋼結(jié)構(gòu)制造要求有一種強(qiáng)度適中、沖擊韌性優(yōu)良、耐大線能量的埋弧焊絲。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出一種成份設(shè)計(jì)合理，具有強(qiáng)度適中、高沖擊韌性和耐大線能量的埋弧焊絲。本發(fā)明所提出的組成高韌性、高效率埋弧焊絲的化學(xué)成份(重量％)為C0.08-0.15%；1.90-2.20%；Si<=0.1%；S<=0.010%;P<=0.020%;Ni0.10-0.30%；Cu<=0.35%；其余為Fe。在本發(fā)明埋弧焊絲的化學(xué)成份中，我們對各化學(xué)元素的限定理由分別敘述如下在本發(fā)明電焊條的成分中，碳有提高熔敷金屬強(qiáng)度的效果，同時(shí)對降低其韌性和抗裂性能都有明顯的作用，為提高韌性和改善抗裂性能，碳的含量應(yīng)盡可能低些。但是，埋弧焊接過程中碳元素有較大的燒損，所以，為保證適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度及盡可能降低碳對韌性及抗裂性能影響，碳含量限制在0.08-0.15%。本發(fā)明中加入錳是因?yàn)槠渚哂辛己玫拿撗跫懊摿颍瑫r(shí)能有效提高熔敷金屬的強(qiáng)度，當(dāng)熔敷金屬中錳含量低于時(shí)，熔敷金屬強(qiáng)度達(dá)不到要求，同時(shí)也不利于防治焊接熱裂紋的產(chǎn)生；當(dāng)熔敷金屬錳含量大于1.6%時(shí)，韌性會(huì)降低，考慮埋弧焊絲焊接過程錳元素?zé)龘p較大及大線能量焊接燒損更大的因素，因此焊絲成分中錳含量限制在1.9-2.2%,以保證再現(xiàn)線能量焊接時(shí)熔敷金屬中錳含量在1-1.6%范圍，充分發(fā)揮錳提高強(qiáng)度及提高抗裂性的作用。硅是焊接過程中有效的脫氧元素，當(dāng)熔敷金屬中硅含量小于0.時(shí)，不可能充分的脫氧，使焊縫產(chǎn)生氣孔等焊接缺陷；當(dāng)熔敷金屬中硅含量超過0.6%時(shí)，則對焊縫的低溫韌性有損害，因?yàn)镾JlOl焊劑會(huì)向熔敷金屬中過渡一定量的硅，所以在焊絲成分中硅含量限制在<=0.1%,以保證熔敷金屬中硅含量控制在0.1-0.6%范圍。在本發(fā)明焊絲成分中加入鎳可能通過細(xì)化a相的晶粒來提高熔敷金屬的韌性，降低其脆性轉(zhuǎn)變溫度，為此焊絲鎳含量限制在0.1-0.3%。在本發(fā)明中銅主要作為增加焊絲防銹性和導(dǎo)電性，限制在<=0.35%。在本發(fā)明焊絲中的硫、磷都屬于對熔敷金屬的韌性有很大危害的元素，應(yīng)該盡量降低。其余為鐵。本發(fā)明的高韌性、耐大線能量焊絲制造技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相同。按本發(fā)明焊絲的合金成份進(jìn)行冶煉并鑄成鋼錠，再經(jīng)鍛造、扎制盤條、拔絲成相應(yīng)尺寸的焊絲后鍍銅拋光，最后分卷包裝成產(chǎn)品。采用本發(fā)明的焊絲與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有成分設(shè)計(jì)簡單，合理、成本低，采用該焊絲配合SJlOl焊劑施焊，能有效地提高低溫韌性、耐大線能量性能并具有適當(dāng)屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度，經(jīng)實(shí)踐證明本發(fā)明焊絲在30-40KJ/CH1線能量條件下施焊，熔敷金屬具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度大于550MPa；曲阜強(qiáng)度大于450MPa；在-20攝氏度的沖擊功大于120J，在-40攝氏度的沖擊功大于80J。在低溫韌性極耐大線能量方面有明顯的改善。具體實(shí)施例方式采用本發(fā)明實(shí)施例的埋弧焊絲，通過與SJlOl焊劑配合施焊得到具有優(yōu)良綜合力學(xué)性能的熔敷金屬。本發(fā)明按設(shè)定的焊絲成份，根據(jù)鋼廠提供的6.5mm熱軋盤條，最后經(jīng)過提拔度鋼制成4.8mm埋弧焊絲，焊絲化學(xué)成分均列入表1。焊絲的制備是在現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)條件下制成。焊接用石板為9345，厚度為20mm;焊接坡口尺寸、取樣位置及試驗(yàn)方法等均按國標(biāo)GB/T12470執(zhí)行。試驗(yàn)結(jié)果均列入表2。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從本發(fā)明實(shí)施例可以得出結(jié)論本發(fā)明產(chǎn)品的熔敷金屬具有優(yōu)良的綜合性能，特別具有低溫韌性好、耐大線能量的特點(diǎn)。權(quán)利要求一種適用于Q390A-Q390E、Q420A-Q420E級(jí)別鋼材的高韌性埋弧焊絲，其特征在于熔敷金屬屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度較高，具有優(yōu)異低溫韌性和耐大線能量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高韌性埋弧焊絲，其特征在于組成該焊絲的化學(xué)成份(重量％)如下C0.08-0.15%；1.90-2.20%；Si<=0.1%；S<=0.010%；P<=0.020%；Ni0.10-0.30%；Cu<=0.35%；其余為Fe。全文摘要一種高韌性埋弧焊絲，本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域。特別適用于Q390A-Q390E、Q420A-Q420E級(jí)別鋼材的焊接。鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)需要同時(shí)保證焊縫性能及焊接效率。本發(fā)明的特征在于組成該焊絲的化學(xué)成分(重量％)為C0.08-0.15％；Mn1.90-2.20％；Si≤0.1％；S≤0.010％；P≤0.020％；Ni0.10-0.30％；Cu≤0.35％；其余為Fe，采用本發(fā)明埋弧焊絲配合SJ101焊劑在大線能量輸入情況下，其熔敷金屬具有優(yōu)良的綜合性能，其抗拉強(qiáng)度大于550MPa；屈服強(qiáng)度大于450MPa；在-40攝氏度的沖擊功大于80J，在-20攝氏度的沖擊功大于120J。該埋弧焊絲使焊縫具有高屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和具有優(yōu)異的低溫沖擊韌性，并有很高的焊接效率。文檔編號(hào)B23K35/30GK101817122SQ20091004673公開日2010年9月1日申請日期2009年2月26日優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日發(fā)明者吳平申請人:上海大西洋焊接材料有限責(zé)任公司