[发明专利]60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝

说明书

                        技术领域

本发明属于焊丝技术领域，尤其涉及专门使用于低合金高强度钢焊接的60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝。

                        背景技术

低合金高强度钢是一种优异的低温冲击韧性、强度高的钢材，具有降低材料消耗、减轻结构重量、提高结构性能和安全性的优点，因此已被工程机械、铁路桥梁、海洋设施和高压容器等工程广泛使用。该种钢材的拉伸强度为600Mpa左右(称60公斤级)，然而与该种钢材的焊接强度相匹配的焊丝十分匮乏。目前在焊接上述低合金高强度钢时，要么采用强度在550-560Mpa的Er55系列焊丝，而利用该系列焊丝所焊接的含缝的强度偏低，降低了低合金高强度钢的性能；要么采用强度为690Mpa的ER69-3系列焊丝，尽管采用该系列的焊丝所焊接的低合金高强度钢含缝的强度很高，但由于焊丝中合金的含量太高，其焊缝很容易产生冷裂纹，影响焊缝的焊接质量而为工程埋下严重隐患。另外，上述两种系列的焊丝中均由于添加有贵重的金属镍和金属钼，因此不但大大增加了焊丝的生产成本，而且在焊接作业时必须将所要焊接的低合金高强度钢进行150℃温度以上的预热，这样既提高了焊接的操作工序和难度，恶化了焊工的工作环境。

专利号为ZL01128326.2、授权公告号为CN1152767C的发明专利公开了一种“微钛硼高韧性气体保护焊丝”，该焊丝由下列重量百分数的化学成分构成C：0.03-0.10、Mn：1.00-1.80、Si：0.20-1.00、Ti：0.10-0.20、Ni：0.50-1.40、B：0.002-0.010、S≤0.025、P≤0.025，余量为铁及其不可避免的杂质。在该焊丝中含有高含量的贵重金属镍，因此使得其成本大大提高。另外利用该焊丝焊接的低合金高强度钢时，由于合金比例上的问题，还存在着必须将所要焊接的低合金高强度钢进行150℃温度以上的预热及其焊缝仍然存在易产生冷裂纹的缺陷。另外，在该焊丝中含有硼元素，尽管其提高了其淬透性能，同时也提高了该焊丝的成本。

                        发明内容

本发明的目的，就是提供生产成本低，并具有良好性能的、适用于低合金高强度钢的焊接的60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝

实现本发明目的的第一技术方案为：

一种60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝，其特征为由下列重量百分比的元素：C：0.04-0.12、Mn：1.20-2.20、Si：0.40-0.90、Ti：0.03-0.20、V：0.03-0.06、S≤0.025、P≤0.025余量为铁及其不可避免的杂质构成。

当构成上述的60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝的表面镀铜时，其铜的含量应当小于0.5％；

为了进一步提高焊缝的冲击韧性，在构成上述焊丝的组分中添加铁重量的0.015-0.060重量份的Nb。

实现本发明目的的第二技术方案为：

60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝，由下列重量百分比的元素：C：0.04-0.12、Mn：1.20-2.20、Si：0.40-0.90、Ti：0.03-0.20、Nb：0.015-0.060、S≤0.025、P≤0.025，余量为铁及其不可避免的杂质构成。

当构成上述的60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝的表面镀铜时，其铜的含量应当小于0.5％。

本发明所提供的60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝与现有技术相比，具有以下优点：其一，经实验，利用该焊丝焊接高强度结构钢，能够实现焊缝的微合金化，阻止了焊接的焊缝产生冷裂纹现象的发生；并且焊接时无须预热，因此改善了焊工的操作环境，降低了焊接成本；其二，由于在该焊丝中含有适量的Ti、V，使得焊缝的晶粒更加细化，提高了焊缝的强韧性，降低了焊接时飞溅程度；其三，由于构成该60公斤级高强度结构钢用气体保护焊丝中，不含有贵重的金属镍和钼，每吨的生产成本能够降低1500多元以上。

                    具体实施方式

实施例1

选用S和P均小于0.020重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C：0.04、Mn：2.00、Si：0.50、Ti：0.10、V：0.04，余量为铁及其不可避免的杂质。

实施例2