[发明专利]一种用于高速列车转向架的气体保护焊丝

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体为一种用于高速列车转向架的气体保护焊丝，尤其是一种专门使用于CRH5动车组转向架构架、过渡摇枕焊接的气体保护焊丝。

背景技术

为了满足日益增长的快速铁路客运服务需要，时速200公里及以上铁路动车组得到了快速发展，转向架是轨道列车的核心部件，构架是转向架的主体，铁路高速化发展，对转向架提出了轻量化要求，焊接结构构架可以根据需要选择合适的材料，减薄板厚，在高速列车中得到了广泛应用，构架焊接质量直接影响转向架的使用性能、寿命和安全性。

CRH5动车组转向架构架、过渡摇枕材料为S355J2G3钢，其是一种具有较高强度和韧性的低合金钢，其工艺性能较好，生产成本低，应用广泛，大多直接使用，常用于铁路、桥梁、船舶、汽车、压力容器，常用作焊接结构件和机械构件等。

针对该材料焊接的气体保护焊丝一直依赖于进口，国内现有的气体保护焊用焊丝中，还未发现有经过认证可以与该材料匹配的焊丝，也未发现相关的技术报导。根据母材性能和焊接接头性能的匹配要求，对该钢种的焊缝金属具有如下技术要求：屈服强度σ_0.2≥380MPa，抗拉强度σ_b≥500MPa，延伸率A≥20％，低温冲击韧性-40℃AKv≥27J。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种用于高速列车转向架的气体保护焊丝，它是适用于CRH5动车组转向架构架、过渡摇枕焊接用的气体保护焊丝，解决国内现有的气体保护焊用焊丝中，还未发现有经过认证可以与该材料匹配的焊丝，一直依赖于进口等问题。

实现本发明目的的技术方案为：

一种用于高速列车转向架的气体保护焊丝，由下列重量百分比的元素：C：0.06-0.12、Mn：1.35-1.65、Si：0.75-1.10、S≤0.015、P≤0.025，余量为铁及不可避免的杂质构成。

构成上述的高速列车转向架用气体保护焊丝的表面有镀铜层，Cu含量占焊丝总重量的0.05-0.35％。

该气体保护焊焊丝，可采用真空感应炉冶炼生产，亦可采用电炉加炉外精炼方法冶炼生产，只要焊丝最终的化学成分能满足以上发明内容的要求即可；此外，焊丝的整个冶炼生产过程及加工过程与普通的气体保护焊用焊丝没有差异。

本发明所具有以下优点：

1、经实验，本发明气体保护焊丝适用于CRH5动车组转向架构架、过渡摇枕材料S355J2G3钢的焊接。

2、利用本发明气体保护焊丝焊接时，飞溅小，过程稳定，工艺性能好。

3、本发明气体保护焊丝能够实现焊缝的微合金化，得到符合标准要求的强韧性的焊缝，可以替代进口焊丝。

4、本发明气体保护焊丝的焊缝金属屈服强度σ_0.2≥380MPa，抗拉强度σ_b≥500MPa，延伸率A≥20％，-40℃下标准冲击功AKv≥27J，符合标准要求，可以替代进口焊丝，而且焊接过程飞溅小，过程稳定，工艺性能好。

具体实施方式

本发明中，气体保护焊丝可采用真空感应炉冶炼生产，亦可采用电炉加炉外精炼方法冶炼生产，只要焊丝最终的化学成分能满足以上发明内容的要求即可；此外，焊丝的整个冶炼生产过程及加工过程与普通的气体保护焊用焊丝没有差异。

本发明中，构成上述的高速列车转向架用气体保护焊丝的表面有镀铜层，Cu含量占焊丝总重量的0.05-0.35％。

实施例1：

该气体保护焊丝的基本化学成分为(重量比)：

C：0.072；Si：0.88；Mn：1.54；S：0.006；P：0.007；其余成分为Fe及不可避免的杂质。

采用常规的化学镀技术，在上述焊丝表面镀铜，镀铜层占焊丝总重量的0.071％。

实施例2：

该气体保护焊丝的基本化学成分为(重量比)：

C：0.12；Si：0.90；Mn：1.56；S：0.005；P：0.007；其余成分为Fe及不可避免的杂质。

采用常规的化学镀技术，在上述焊丝表面镀铜，镀铜层占焊丝总重量的0.076％。

实施例3：

该气体保护焊丝的基本化学成分为(重量比)：

C：0.079；Si：0.85；Mn：1.43；S：0.010；P：0.008；其余成分为Fe及不可避免的杂质。

采用常规的化学镀技术，在上述焊丝表面镀铜，镀铜层占焊丝总重量的0.10％。

比较例1：

该气体保护焊丝的基本化学成分为(重量比)：