[发明专利]中高碳钢用实芯焊丝

说明书

本发明公开了中高碳钢用实芯焊丝，其特征在于，以重量百分比计，化学成分包括：C≤0.04%，Si≤0.10%，Mn≤0.50%，Cr 1‑6%，Ni≤0.10%，P≤0.02%，S≤0.02%，其余为Fe；配合钨极氩弧焊使用，焊接速度1.5‑2.5mm/s，焊接电流80‑200A，坡口间隙40‑70º。

技术领域

本发明涉及一种中高碳钢用实芯焊丝，属于焊接技术领域，具体涉及一种中高碳钢钨极氩弧焊用实芯焊丝。

背景技术

中高碳钢，一般指碳含量在0.2-0.6％的钢铁材料；由于其优良机械性能，在汽车、机械制造等领域应用广泛。但由于中高碳钢的碳当量大，在焊接过程中在热影响区容易生成马氏体，从而产生焊接冷裂纹。采用常规的气保焊和埋弧焊，由于热输入量都超过3kJ/cm以上，所以都会在热影响区生成马氏体，从而产生裂纹。

为抑制焊接裂纹产生，通常需要降低焊接过程的热输入量，也就是采用钨极氩弧焊(TIG)来焊接中高碳钢。采用TIG焊接方法，虽然能够降低接头的冷裂纹倾向，但是并未从根本上解决问题。同时，焊缝金属部分也在冷裂纹的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种焊接材料和工艺，从而解决焊接冷裂纹问题，能够得到质量稳定可靠的焊接接头，力学性能优异。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

中高碳钢用实芯焊丝，以重量百分比计，化学成分包括：C≤0.04％，Si≤0.10％，Mn≤0.50％，Cr 1-6％，Ni≤0.10％，P≤0.02％，S≤0.02％，其余为Fe。

中高碳钢用实芯焊丝，以重量百分比计，化学成分包括：C≤0.02％，Si≤0.05％，Mn≤0.30％，Cr 1-6％，P≤0.02％，S≤0.02％，其余为Fe。

中高碳钢用实芯焊丝，以重量百分比计，化学成分包括：C≤0.02％，Si≤0.05％，Mn≤0.15％，Cr 1-6％，P≤0.02％，S≤0.02％，其余为Fe。

中高碳钢用实芯焊丝，还包括0.1-2％的Mo和Nb中的一种或以上。

中高碳钢用实芯焊丝，配合钨极氩弧焊使用，焊接速度1.5-2.5mm/s，焊接电流80-200A，坡口间隙40-70°。

该方法的技术要点说明如下：

C：由于能够显著增加碳当量，增加马氏体生成机率，增加冷裂纹敏感性，所以应该控制其添加量。在本发明中，由于母材是中高碳钢，考虑到焊接过程中的焊丝与母材的稀释和熔合，为控制焊缝区域和热影响区的硬度，其含量作为杂质含量严格控制。其含量应该在0.04％以下。

当其含量在0.02％以下时，效果更好。

当其含量在0.01％以下时，效果最好。

Si：也是有效增加碳当量的元素，增加马氏体生成机率，增加冷裂纹敏感性。在本发明中，也是作为杂质元素予以控制。其含量应该在0.10％以下。

当其含量在0.05％以下时，效果更好。

Mn：也是有效增加碳当量的元素，增加马氏体生成机率，增加冷裂纹敏感性。当其含量超过0.5％时，不利于通过焊接来稀释热影响区的C和Mn含量，从而降低焊接热影响区的冷裂纹敏感性。因此其含量应该在0.50％以下。

当其含量在0.30％以下时，效果更好。

当其含量在0.15％以下时，效果最好。