[发明专利]一种1000MPa级高强度全位置超低氢药芯焊丝及其焊接方法

说明书

本发明提供了一种1000MPa级高强度全位置超低氢药芯焊丝，包括碳钢外皮和药芯，药芯成分占药芯总量的质量百分比为：SrCO₃：2～4％；CaF₂：3～6％；TiO₂：25～35％；长石：3～10％；Si‑Fe：2～5％；Mg：2～5％；C：0.2～0.5％；Zr‑Fe：0.4～1.0％；Mn：8～15％；Cr：3～6％；Ni：18～20％；Mo：3～7％；Fe₃O₄：1.5～3％；余量为Fe。该药芯焊丝采用钛碱型渣系，在药芯中加入造渣剂和稳弧物质，熔渣可完全覆盖焊缝金属，且其熔敷金属的抗拉强度Rm≥980MPa，延伸率A≥13％，熔敷金属夏比冲击KV₂(‑60℃)≥34J，适用于全位置焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种1000MPa级高强度全位置超低氢药芯焊丝及其焊接方法，可应用1000MPa级低合金高强钢焊接。

背景技术

随着炼钢技术的不断发展，钢铁公司采用精炼技术、微合金化技术，控轧控冷(TMCP)技术开发出了超高强度和高塑韧性的钢种，尤其进入21世纪以来，我国低合金高强钢的研究开发进入快速发展阶段，抗拉强度在400～1000MPa级的具有世界先进水平的钢种不断开发出来，并广泛应用于工程机械、海洋结构、桥梁建筑等领域。

然而，超高强度钢板的使用则对焊接技术提出了更大的挑战，要求选用强度与之匹配的焊接材料，且具有良好焊接操作工艺性能，抗裂性能、强韧综合性能以及良好的抗疲劳裂纹扩展能力，需进一步研发与之匹配的高效率、高质量、低成本的焊接材料。因此，尽快开发出适合全位置钛碱型1000MPa级高强钢板配套药芯焊丝具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种1000MPa级高强度全位置超低氢药芯焊丝，其配合富氩混合气体作保护气，抗拉强度等级满足1000MPa级超高强度钢。

本发明的技术方案是提供了一种1000MPa级高强度全位置超低氢药芯焊丝，包括碳钢外皮和置于碳钢外皮中的药芯，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：SrCO₃：2～4％；CaF₂：3～6％；TiO₂：25～35％；长石：3～10％；Si-Fe：2～5％；Mg：2～5％；C：0.2～0.5％；Zr-Fe：0.4～1.0％；Mn：8～15％；Cr：3～6％；Ni：18～20％；Mo：3～7％；Fe₃O₄：1.5～3％；余量为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，所述碳钢外皮包括按质量百分比计的如下化学成分：C：0.044％；Si：0.25％；Mn：0.35％；S：0.009％；P：0.008％；N：0.002％。

进一步的，所述药芯占药芯焊丝总质量的15～19％。

进一步的，所述药芯焊丝熔敷金属中C含量为0.04～0.07％，且Zr/C含量比为0.75～1。

进一步的，所述药芯焊丝直径为1.0～1.4mm。

进一步的，所述药芯焊丝采用搭接或对接O型封口方式制造得到。

优选的，所述药芯成分及其在药芯中所占的质量百分比含量为：SrCO₃：3％；CaF₂：5％；TiO₂：30％；长石：5％；Si-Fe：3％；Mg：2％；C：0.4％；Zr-Fe：0.6％；Mn：13％；Cr：6％；Ni：18％；Mo：7％；Fe₃O₄：2％；余量为Fe及不可避免的杂质。