[发明专利]一种高韧性耐腐蚀埋弧金属粉芯焊丝

说明书

本发明提供了一种高韧性耐腐蚀埋弧金属粉芯焊丝，包括外皮和药芯；所述药芯包括以下重量份的各组分：硅锰合金5～20份、金属锰10～30份、镁粉5～20份、镍粉40～60份、铬粉10～30份、钼粉1～5份、铜粉10～30份、钛铁5～20份、硼铁1～5份、稀土硅铁1～5份、铁粉850～900份。本发明所述的高韧性耐腐蚀埋弧金属粉芯焊丝，熔敷金属力学性能优良。有一定的耐海洋大气腐蚀性能，用于配套耐海洋大气腐蚀钢及耐海洋大气腐蚀桥梁建设。耐海洋大气腐蚀桥梁可以免除涂装工序，具有环境优势，可以减少定期维护费用，综合成本低。

技术领域

本发明属于药芯焊丝领域，尤其是涉及一种高韧性耐海洋大气腐蚀钢用埋弧金属粉芯焊丝。

背景技术

免涂装耐候钢桥具有环保、维护成本低、全寿命周期长的综合优势。发达国家耐候钢桥梁发展较早，美国耐候钢桥占钢桥总数已超过50％；加拿大有约90％左右的钢桥均采用耐候钢，日本耐候钢桥的比例也达到20％左右。而我国耐候钢桥的工程实际应用刚刚起步。

耐候钢包括耐常规大气工业环境腐蚀钢与耐海洋大气腐蚀钢。“耐腐蚀性指数”，是基于常规大气工业环境中钢板的耐腐蚀性能。我国主要经济发达城市均在沿海地区，所以近年来耐海洋大气腐蚀钢的应用逐渐增多。“耐候性合金指数”能够更好的反映出桥梁在海洋大气环境下的耐腐蚀性能。

耐候钢桥梁用钢板的“耐腐蚀性指数”通常要求在6.0以上。

GBT 4171-2008《耐候结构钢》中，“耐腐蚀性指数”I＝26.01(％Cu)+3.88(％Ni)+1.20(％Cr)+1.49(％Si)+17.28(％P)-7.29(％Cu)(％Ni)-9.10(％Ni)(％P)-33.39(％Cu)(％Cu)。

JIS Z3320-2012《耐候钢气保护药芯焊丝》中，“耐侯性合金指数”V＝1/{(1.0-0.16[C])×(1.05-0.05[Si])×(1.04-0.016[Mn])×(1.0-0.5[P])×(1.0+1.9[S])×(1.0-0.10[Cu])×(1.0-0.12[Ni])×(1.0-0.3[Mo])×(1.0-1.7[Ti])}；其中[C]、[Si]、[Mn]、[P]、[S]、[Cu]、[Ni]、[Mo]和[Ti]分别代表C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni、Mo和Ti的熔敷金属含量百分比。

耐海洋大气腐蚀钢为了提高耐腐蚀性能，一般采用的方式为提高Ni含量，从而提高整体的抗氧化、耐腐蚀性能。但Ni属于贵金属，Ni含量越高成本越高，所以对于实际应用来说，也不是Ni含量越高越好。

一些距离海洋略远或周围大气中具有腐蚀性成分含量偏低的沿海工程，即耐海洋大气腐蚀性能要求低一些的地区，可选用耐候性合金指数稍低的钢板与焊材。既可以保证耐候工程的耐腐蚀性，又可以降低工程成本。因此，钢厂开发了1Ni耐海洋大气腐蚀钢，Ni含量降低50％以上，钢板耐侯性合金指数V：1.4左右。

一种高韧性耐腐蚀埋弧金属粉芯焊丝，即配套1Ni耐海洋大气腐蚀钢使用，焊材Ni含量1.5％左右，耐候性合金指数V：1.2以上。1Ni埋弧金属粉芯焊丝焊缝金属实测V值在1.3左右。本发明产品焊缝金属自腐蚀电位高于1Ni耐海洋大气腐蚀钢10mV左右，在海洋大气环境下有利于减少焊缝的腐蚀倾向。

配套1Ni耐海洋大气腐蚀钢使用的焊丝，焊材Ni含量1.5％左右，耐候性合金指数V：1.2以上。1Ni埋弧金属粉芯焊丝焊缝金属实测V值在1.3左右。

因此，研发一种可与1Ni耐海洋大气腐蚀钢焊接配套使用高韧性耐腐蚀埋弧金属粉芯焊丝显得十分必要。

发明内容