專利名稱：：一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及了一種焊絲，特別是涉及了一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲及其制造方法。
背景技術：
：近年來，由于氣體保護電弧焊具有生產(chǎn)效率高、成本低等優(yōu)點，被廣泛用于工程機械、鐵路橋梁、海洋設施、高壓容器等大型重要結構的焊接。隨著科技的發(fā)展，采用高強度級別、具有優(yōu)異低溫沖擊韌性的鋼材，以降低材料消耗，減輕結構重量，提高結構性能和安全性，己成為國內(nèi)外結構制造業(yè)的發(fā)展趨勢，同時對焊接接頭的強韌性及對獲得這些性能的焊接材料及其焊接工藝性能提出了更高的要求。但目前國內(nèi)相應強度級別的氣體保護焊絲較少，長期以來，普遍采用傳統(tǒng)的Mn—Si系焊絲如H08Mn2Si，其不足之處在于焊縫金屬低溫沖擊韌性較差，日本神戶鋼廠生產(chǎn)的MG60焊絲，其主要缺點也是隨使用溫度的降低焊縫金屬力學性能也隨之降低，導致焊接接頭整體性能的降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種耐低溫、金屬芯韌性高的氣體保護焊絲。為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術方案一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲，該焊絲的化學成份的重量百分比為C0.03~0.08%、Mn0.801.20%、Si0.300.80%、Ni0.801.20%、Ti0.0200.080%、Mo0.300.50%、S《0.01%、P《0.01%，余量為Fe及其它雜質(zhì)。一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲的制造方法，該方法的步驟為a、選用寬度為812mm，厚度為0.250.4mm的碳鋼鋼帶。先將其軋成U形，再向U形槽中加入粒度為過60目篩子的混合藥粉，藥粉的填充率，即藥粉重量占焊絲總重的20%;b、將U形槽合口，使藥粉包裹其中，然后逐次拉拔，將焊絲直徑減徑至1.6mm。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是-1、用本發(fā)明焊絲焊接后，焊縫金屬在—2(TC時，AKv》47J，Rm^550MPa，有效地提高了焊接結構的整體性能和質(zhì)量，解決了焊縫金屬隨使用溫度下降韌性不足的問題，而且焊接電弧穩(wěn)定，飛濺小，無氣孔、成型美觀，2、軋制及拉拔焊絲的工藝操作簡單，焊絲所用合金體系合適，焊絲的成本較低。具體實施例方式焊絲中含有多種化學成份，其中C是調(diào)整焊縫金屬強度的主要元素，必須保證焊絲中有一定的C含量；同時將焊縫中的碳降至超低碳水平，以降低焊縫金屬的碳當量、淬硬傾向及裂紋敏感系數(shù)。Si作為主要的脫氧元素之一是氣體保護焊絲所不可缺少的，Si是縮Y小區(qū)的元素，作為合金元素可以起到固溶強化的作用。當焊絲中Si的含量低于0.30時，脫氧不充分，使焊縫中氧含量過高；當焊縫中Si含量過高時，會使焊縫金屬硬化，同時使焊接飛濺增加，使焊絲工藝性能下降,在錳與硅比例合適時，脫氧效果較好，且有助于改善韌性，因此，將Si含量控制在0.3—0.8是合適的。Mn與Si起聯(lián)合脫氧作用，脫氧反應產(chǎn)生的氧化物夾雜和氧硫復合夾雜可作為針狀鐵素體的形核質(zhì)點，有助于細化晶粒，改善韌性，且Mn在焊縫金屬中是使奧氏體穩(wěn)定化元素，降低奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度，充當固溶強化組元，提高焊縫金屬的強度，錳的加入量控制在0.80—1.20比較適合。Ni可以提高焊縫金屬的韌性，尤其是提高焊縫金屬的低溫沖擊韌性，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。同時Ni在焊縫金屬中起著重要的強化作用，Ni使Y區(qū)擴展，減小了奧氏體與鐵素體的自由能差，奧氏體至鐵素體的轉(zhuǎn)變溫度明顯降低，對貝氏體的轉(zhuǎn)變有明顯的推遲作用。因此，焊絲中的Ni含量不應低于0.80，但Ni屬于貴重元素，不宜多加，因此焊絲中的Ni含量控制在0.80—1.20之間。焊縫中的Mo主要用于固溶強化以提高強度，也能夠改善韌性和增加針狀鐵素體的數(shù)量，適當?shù)你f能夠明顯縮短貝氏體孕育期，有利于在較寬的冷卻條件下獲得貝氏體組織，Mo的加入量在0.3—0.5之間。焊縫金屬中要嚴格控制氧氮含量，焊縫金屬中氧含量為0.02%-0.03%,氮的含量為0.005%時，能夠生成適量的氮化物和氧化物，有助于焊縫金屬獲得良好的低溫韌性。硫磷是必須限制的雜質(zhì)元素，S《0.01、P《0.01，盡量降低其含量有利于焊接性和韌性的改善。下面通過具體實施例來闡述本發(fā)明及其制造方法。實施例一一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲，該焊絲的化學成份的重量百分比為C0.039%、Mn0.80%、Si0.45%、Ni0.90%、Ti0.05%、Mo0.35%、S0.006%、P0.007%，余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲的制造方法，該方法的步驟為a、選用寬度為812mm，厚度為0.250.4mm的碳鋼鋼帶。先將其軋成U形，再向U形槽中加入粒度為過60目篩子的混合藥粉，藥粉的填充率，即藥粉重量占焊絲總重的20%;b、將U形槽合口，使藥粉包裹其中，然后逐次拉拔，將焊絲直徑減徑至1.6mm。為檢測本發(fā)明焊絲的焊接性能，采用Q235C鋼，規(guī)格20mm，制成120X300mm的試板進行焊接實驗，將試板表面去除銹污，加焊接電壓28V，焊接電流250A,焊接速度4mm/s,采用Ar80X+C0220X氣體保護，氣體流量20L/min，檢測熔敷金屬拉伸強度和沖擊功，如下表所示RmRelA—20。CAKv(MPa)(MPa)(%)(J)5504702711010090實施例二一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲，該焊絲的化學成份的重量百分比為C0.035%、Mn0.90%、Si0.55%、Ni1.08%、Ti0.05%、Mo0.40%、S0.007%、P0.008%,余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲的制造方法，該方法的步驟同實施例一。焊接試驗過程同實施例一，檢測熔敷金屬拉伸強度和沖擊功，如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例三一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲，該焊絲的化學成份的重量百分比為C0.045%、Mn1.20%、Si0.70%、Ni1.15%、Ti0.07%、Mo0.45%、S0.007%、P0.006%,余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲的制造方法，該方法的步驟同實施例一。焊接試驗過程同實施例一，檢測熔敷金屬拉伸強度和沖擊功，如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1、一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲，由鋼帶和藥粉混合而成，其特征在于，該焊絲的化學成份的重量百分比為C0.03～0.08％、Mn0.80～1.20％、Si0.30～0.80％、Ni0.80～1.20％、Ti0.020～0.080％、Mo0.30～0.50％、S≤0.01％、P≤0.01％，余量為Fe及其它雜質(zhì)。2、權利要求l所述高韌性金屬芯氣體保護焊絲的制造方法，其特征在于，該方法的步驟為a、選用寬度為812mm，厚度為0.250.4mm的碳鋼鋼帶。先將其軋成U形，再向U形槽中加入粒度為過60目篩子的混合藥粉，藥粉的填充率，即藥粉重量占焊絲總重的20%;b、將U形槽合口，使藥粉包裹其中，然后逐次拉拔，將焊絲直徑減徑至1.6ram。全文摘要本發(fā)明涉及了一種高韌性金屬芯氣體保護焊絲及其制造方法，該焊絲的化學成份的重量百分比為C0.03～0.08％、Mn0.80～1.20％、Si0.30～0.80％、Ni0.80～1.20％、Ti0.020～0.080％、Mo0.30～0.50％、S≤0.01％、P≤0.01％，余量為Fe及其它雜質(zhì)。該焊絲的制造方法為首先先將選定的碳鋼鋼帶軋成U形，再向U形槽中加入混合藥粉，將U形槽合口，使藥粉包裹其中，然后逐次拉拔，最后將鋼帶拉成焊絲。用本發(fā)明焊絲焊接的焊縫金屬抗拉強度大，低溫沖擊韌性好，可廣泛用于焊接領域。文檔編號B23K35/30GK101549442SQ20081001081公開日2009年10月7日申請日期2008年3月31日優(yōu)先權日2008年3月31日發(fā)明者博傅,孟劉,剛程申請人:鞍鋼股份有限公司