一種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括：Si 0.5?0.58％，Mn 0.35?1.35％，C 0.02?0.06％，Ti 0.01?0.35％，Cr 0.05?0.08％，Y 0.3?0.25％，Nb 1.8?2.2％，V 0.15?0.21％，B 0.004?0.009％，S≤0.015％，P≤0.015％，余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明強(qiáng)度高，韌性好，耐腐蝕性能優(yōu)異。
【專利說明】
一種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及焊絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前為滿足跨海大橋、軍工艦船、石油管線等要求，對焊接接頭的耐腐蝕、強(qiáng)度及 韌性提出了更高的要求，焊接接頭必須具有與基材相當(dāng)?shù)膹?qiáng)韌性及耐候性能，強(qiáng)度級別也 要達(dá)到500-700MPa。相應(yīng)的焊接材料也必須同時(shí)滿足這種要求，并且還要經(jīng)濟(jì)性。但目前市 場尚無能滿足需求的相應(yīng)焊絲品種。常用的WER44-8I、WER44-8II強(qiáng)度級別為440MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn) 達(dá)不到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊 絲，強(qiáng)度高，韌性好，耐腐蝕性能優(yōu)異。
[0004] 本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括： Si 0. 5-0. 58%, Μη Q., 35-1,： 35%, C 0：. 0:2-0：, 06%, Ti 0. 01-0. 35%,
[0005] Cf 0. 05-0. 08%, Y 0. 3-0. 25%, Nb: 1. 8-2.2:%， ￥ 0. ln-0. 21%, B 0. 004-0. 009%,
[0006] S C0.0 15%, P 015%,
[0007] 余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0008] 優(yōu)選地，其中Mn、Si的含量滿足函數(shù)關(guān)系式:nSi = 2.115X(nMn-1.42%)2+0.346%; runsi分別表不Mn、Si在組分中所占重量百分比。
[0009] 優(yōu)選地，V與 Cr 的重量比為0 · 16-0 · 2:0 · 06-0 · 07。
[0010]優(yōu)選地，Nb 與 Y的重量比為 1 · 9-2 · 1:0 · 26-0 · 28。
[0011 ]優(yōu)選地，Si 與 Μη 的重量比為0 · 52-0 · 54:1 · 22-1 · 28。
[0012]優(yōu)選地，所述的具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括： Si Q. 52-0. 54%, Μη 1.22-1. 28%, C 0.04-0.048%， Τ? Ο 02-0. 33%, Cr 0. 06-0. 07%,
[0013] Υ :0.. 26_0· 28%， Nb. 1.9-2. 1%, F 0. 16-Q. 2%, Β 0. ΟΟη-Ο. 008%, S 015%, Ρ ?=Ξ0.015%,
[0014]余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0015] 本發(fā)明采用上述合金設(shè)計(jì)，使得鋼種具有強(qiáng)韌性、耐腐蝕及極優(yōu)異的加工性能，焊 絲表面不含銅元素，所以用相同的電流電壓進(jìn)行焊接時(shí)，焊接飛濺更小，且微量的鈦能夠細(xì) 化焊縫晶粒，防止產(chǎn)生氣泡及改善焊縫的品質(zhì)和提高其機(jī)械性能，焊接性能和焊縫質(zhì)量更 好。鈦的電極電位比鐵低，焊絲受表面陽極性鍍層的保護(hù)，能夠增加焊絲的抗腐蝕能力，使 焊絲在不采取其他手段的防銹措施下保質(zhì)期也更長，一般可以達(dá)到18個(gè)月以上。
[0016] Μη與Si在對焊縫金屬的強(qiáng)化和韌化過程中起著非常重要的作用，且當(dāng)Μη與Si相互 間含量符合一定關(guān)系時(shí)，焊縫金屬的強(qiáng)度及韌性指標(biāo)最好，如果Mn、Si的還原反應(yīng)產(chǎn)物MnO 和Si02殘留在金屬內(nèi)部將為形成非金屬夾渣物缺陷，因此采用Mn、Si共同脫氧，并控制兩者 關(guān)系，熔點(diǎn)比液態(tài)金屬低很多，流動(dòng)性好，可在液態(tài)金屬凝固之前浮出表面，不會(huì)產(chǎn)生非金 屬夾渣，能較好地控制焊縫金屬的強(qiáng)度及韌性。
[0017] 其中，鉻是抗腐蝕性的基本元素，能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性;又能顯著提高 強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但過量的鉻含量將會(huì)引起碳化物偏析，將導(dǎo)致降低沖擊韌性。
[0018]鎳能提高鋼的強(qiáng)度，又能保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力， 在尚溫下有防鎊和耐熱能力，能提尚鋼的抗疲勞性能，減少鋼對缺口的敏感性，降低鋼的低 溫脆性轉(zhuǎn)變溫度。
[0019]鈦是碳氮化物的形成元素，是鋼中的強(qiáng)脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密，細(xì)化晶 粒力;降低時(shí)效敏感性和冷脆性，改善焊接性能。
[0020] 錳是硬化元素，同時(shí)還起到了脫氧和脫硫的作用，但過高的錳容易造成Μη的偏析， 從而降低金屬的韌性。
[0021] 硼可以降低固溶氮的含量，因此加入微量的硼可以提高材料的韌性。
[0022] 釩是碳氮化合物的形成元素，是鋼的優(yōu)良脫氧劑。添加少量的釩可以細(xì)化組織晶 粒，促進(jìn)針狀鐵素體微結(jié)構(gòu)的形成，從而從整體上提高焊接金屬的韌性。釩與碳形成的碳化 物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。鈦與釩復(fù)合使用可獲得更加細(xì)小的晶粒度，而無需 在熱乳中通過控制來降低精乳溫度。
[0023] S、P有害元素，會(huì)對加工性能產(chǎn)生一些不利影響，主要會(huì)降低鋼的延展性和韌性， 在鍛造和乳制時(shí)造成裂紋，還會(huì)降低鋼的耐腐蝕性能。因此這些元素必須盡可能控制在最 小范圍內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] -種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括： Si 0,5%， Μη 0. 356%, G 0. Q2:%，： Ti 0、35%， Cr 0 05%,
[0027] Y 0.25%, Nb: 1.8%, V 0、21%， B 0.004%, S <0.015%, P ^0.015%,
[0028] 余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0029] 其中 Mn、Si 的含量滿足函數(shù)關(guān)系式：nsi = 2.115X(nMn-1.42%)2+0.346%;nMn、n Si 分別表示Mn、Si在組分中所占重量百分比。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] -種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括： Si 0. 50. n8%, Μη 1. 15%, € 0· 06V Ti 0 01%, Cr 0.08%,
[0032] Y 〇：, 3%：, Nb： 2.2%:， ￥ 0. 15%, B 0.009%, S 015%, P ^0.015%,
[0033] 余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] -種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括： Si 0.52%, Μη 1.28%,
[0036] c 0.04%, Ti 0.33%, Cr 0.06%, Υ 0,28%, Nb: 1.. 9%， V 0.2%,
[0037] Β 0.00η%, S <0.015%, Ρ ^0：. 015%,：
[0038]余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0039] 實(shí)施例4
[0040] -種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括： Si 0.54%,： Μη 1,22%:， C θ.： 048%,： Ti 0.02%, Cr 0.07%,
[0041 ] Y 0. 26%:， Nb 2, 1%, V 0. 16%, B 0.008%, S <〇.()15%' P 5$: 0.015%,
[0042] 余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0043] 實(shí)施例5
[0044] -種具有優(yōu)異韌性的焊接接頭用焊絲，其組分按重量百分比包括： Si 0.53%, Μη： L26%, C 0.04.3%,： Ti 0.028%, Cr 0.066%,
[0045] Y Q. 27%, Nb 1.. 96..， ￥ 0. 18%，： B 0,006%， S 0,015%， P $0.015%，
[0046] 余量為Fe及其它不可避免的雜質(zhì)。
[0047] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有優(yōu)異初性的焊接接頭用焊絲，其特征在于，其組分按重量百分比包括： Si 0. 〇-0. 58%, 閲Π 0.巧-1.3Γ)%， C Θ.膽-0:. 06游， Ti 0.0!-0.3n%, Cr 0. ?η-?. 08%, Υ 0. 3-0. 25%, 腑 1，8-2. :2搶， V Q. 1 旨-0. 21 敬， B 0. 001-0. 009%, S 《0.01前， P 《0.01巧0， 余量為化及其它不可避免的雜質(zhì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異初性的焊接接頭用焊絲，其特征在于，其中Mn、Si的 含量滿足函數(shù)關(guān)系式:nsi = 2.115 X (ΠΜη-1.42% )2+0.346% ;riMn、nsi分別表示Μη、Si在組分 中所占重量百分比。3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的具有優(yōu)異初性的焊接接頭用焊絲，其特征在于，V與 Cr 的重量比為0.16-0.2:0.06-0.07。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的具有優(yōu)異初性的焊接接頭用焊絲，其特征在于，M3與 Y 的重量比為 1.9-2.1:0.26-0.28。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的具有優(yōu)異初性的焊接接頭用焊絲，其特征在于，Si與 Μη 的重量比為0.52-0.54:1.22-1.28。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的具有優(yōu)異初性的焊接接頭用焊絲，其特征在于，其組 分按重量百分比包括： Si 0. 52-?. 54%, Μη 1.22-L 28游， C 0. 01-0.化 18%， Ti ?. 02 -0. 33%, 陸 0. 06-0. 07%， Υ 0. 26-0. 28%, 獅 1.9-2. 1%, V 0. 16-0. 2%, Β 0. 005-0. 008%, S 《化01那>， P 《0.0!5"右， 余量為化及其它不可避免的雜質(zhì)。
【文檔編號】B23K35/30GK106077998SQ201610634608
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610634608.9, CN 106077998 A, CN 106077998A, CN 201610634608, CN-A-106077998, CN106077998 A, CN106077998A, CN201610634608, CN201610634608.9
【發(fā)明人】盧齊元
【申請人】天長市通聯(lián)焊業(yè)有限公司