專利名稱：一種600MPa級氣體保護焊絲的制作方法
技術領域：
本發明屬于焊接材料領域，具體為一種低成本的高強度氣體保護焊絲，采用Ar+20％CO2富氬氣體保護，可焊接強度級別大于600MPa的低合金高強鋼。
背景技術：
富氬氣體保護焊具有生產效率高，焊縫質量好，焊接過程中不用清渣等特點，已廣泛應用于工程機械、煤礦機械、鐵路橋梁、高層建筑以及高壓容器等大型重要結構件的焊接生產。近年來，隨著冶煉技術的不斷發展，以及控軋、控冷和微合金化元素的應用，鋼材的性能正向高強度、高韌性的方向發展，以降低材料消耗，減輕結構重量、提高結構性能和安全性。這將對焊接接頭的強韌性，進而對焊接材料和焊接工藝提出了更高的要求。在現有的焊接材料中，能夠保證焊縫金屬的強度大于600MPa，且具有良好韌性和塑性的氣保護焊絲并不多，主要有寶鋼生產的GH60焊絲以及中國發明專利(授權公告號CN1152767C)MnNiTiB系焊絲和中國發明專利(公開號CN1611321A)MnCrNiTi系焊絲等。前兩種焊絲雖然都滿足了強度和韌性要求，但GH60焊絲含有0.3～0.5％的Mo，專利CN1152767C中的焊絲含有0.5～1.4％的Ni。而Mo、Ni屬于較為貴重的有色金屬，使焊絲的成本增加。專利CN1611321A中的焊絲，不僅含有0.2～0.6％的Ni，而且強度也滿足不了600MPa級低合金鋼的焊接要求。
發明內容
本發明的目的在于提供一種不含Mo、Ni元素的低成本的600MPa級氣體保護焊絲，由其采用富氬氣體保護焊接得到的熔敷金屬的抗拉強度大于600MPa，且具有良好的韌性和塑性。
為實現上述目的，本發明采用下述技術方案
焊絲的主要化學成分(重量百分比，％)為C 0.05～0.12，Si 0.40～0.80，Mn1.60～2.10，Cr 0.15～0.50，Cu 0.10～0.40，Ti 0.08～0.15，S≤0.015，P≤0.020，余為Fe及不可避免的雜質。
現將本發明焊絲化學成分設計的依據敘述如下C是保證強度的重要因素，但在高強鋼焊縫中也是致脆元素，而影響焊縫金屬的抗裂性能和沖擊韌性，所以要嚴格控制焊絲中的碳含量。加入Mn、Cr元素，一方面通過固溶強化提高了焊縫金屬的強度，另一方面Mn、Cr元素推遲了奧氏體的轉變溫度，促進了針狀鐵素體的形成，細化了焊縫金屬組織，提高了焊縫金屬的低溫韌性。加入少量的Cu不僅固溶強化焊縫金屬，而且提高焊縫的抗腐蝕性能。加入少量的Ti元素可以進一步細化焊縫組織，Ti與O、N形成的TiO和TiN，作為針狀鐵素體的形核質點，促進了奧氏體晶粒內針狀鐵素體的形成。同時Ti能降低焊接過程中金屬的飛濺，提高焊接工藝性能。焊絲中加入Si是熔池脫氧所必須的，控制Mn、Si含量還可以改善焊接工藝性能。S、P作為雜質元素，含量偏高時，會明顯降低焊縫金屬的韌性，應盡量降低。
本發明焊絲經真空感應爐冶煉，再經鍛造、熱軋、拔絲、鍍銅、纏軸等工序后，即可完成焊絲的制造過程。
本發明焊絲與現有技術相比，具有如下特點1.本發明焊絲由于不含貴重金屬Mo、Ni等元素，成本明顯降低。
2.本發明焊絲采用Ar+20％CO2混合氣體保護焊接，所得熔敷金屬的抗拉強度Rm≥630MPa，低溫韌性AKV-30℃≥90J。
3.本發明焊絲適用于工程機械、煤礦機械、鐵路橋梁、高層建筑以及高壓容器等大型重要結構件的焊接生產。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
根據本發明的化學成分范圍，采用真空感應爐冶煉了三爐焊絲鋼，經鍛造、熱軋、拔絲和鍍銅等工序，加工成直徑1.2mm的成品焊絲。焊絲的化學成分如表1所示。三種焊絲采用Ar+20％CO2富氬氣體保護，焊接參數為焊接電流280A，電弧電壓32V，進行焊接所得熔敷金屬的機械性能如表2所示。
表1實施例焊絲的化學成分
表2實施例焊絲熔敷金屬的機械性能
權利要求
1.一種600MPa級氣體保護焊絲，其特征在于它的化學成分(重量百分比，％)為C 0.05～0.12，Si 0.40～0.80，Mn 1.60～2.10，Cr 0.15～0.50，Cu 0.10～0.40，Ti 0.08～0.15，S≤0.015，P≤0.020，余為Fe及不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種600MPa級氣體保護焊絲，其特征在于它的化學成分的具體用量，C 0.07、Mn 1.82、Si 0.62、Ti 0.11、Cr 0.23、Cu 0.27、P 0.01和S 0.003。
3.根據權利要求1所述的一種600MPa級氣體保護焊絲，其特征在于它的化學成分的具體用量，C 0.069、Mn 1.74、Si 0.53、Ti 0.09、Cr 0.32、Cu 0.18、P 0.012和S 0.006。
4.根據權利要求1所述的一種600MPa級氣體保護焊絲，其特征在于它的化學成分的具體用量，C 0.082、Mn 1.96、Si 0.68、Ti 0.12、Cr 0.24、Cu 0.22、P 0.01和S 0.005。
5.根據權利要求1所述的一種600MPa級氣體保護焊絲，其特征在于該焊絲焊接時應采用Ar+20％CO2富氬氣體保護。
全文摘要
本發明提供了一種600MPa級氣體保護焊絲，適合于工程機械、煤礦機械、鐵路橋梁、建筑以及高壓容器焊接用。該熔化極氣體保護焊焊絲的化學成分(重量百分比，％)為C 0.05～0.12，Si 0.40～0.80，Mn 1.60～2.10，Cr 0.15～0.50，Cu0.10～0.40，Ti 0.08～0.15，S≤0.015，P≤0.020，余為Fe及不可避免的雜質。該焊絲采用Ar+20％CO
文檔編號B23K35/22GK101020279SQ20071001078
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月30日 優先權日2007年3月30日
發明者國旭明, 武保林, 王繼杰, 沙桂英, 莫春立 申請人:沈陽航空工業學院