[发明专利]一种桥梁钢Q620qE配套药芯焊丝

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，特别涉及一种桥梁钢Q620qE配套药芯焊丝。所述药芯焊丝由低碳冷轧钢带包裹药芯粉制成，所述药芯粉占焊丝总质量的20%~65%。所述药芯成分及用量按质量百分比计为：纳米氮化钛粉0.6%~1.5%，纳米氮化硼粉0.7%~1.7%，纳米氮化铬粉0.5%~0.8%，纳米石墨烯0.3%~0.5%，纳米氧化铈0.3%~0.8%，FeBa30Si35硅钡合金0.2%~0.5%，Nb粉0.2%~0.35%，Ni粉2.0%~3.5%，Cu粉0.2%~0.45%，Mn粉2.0%~2.8%，SiF₄粉1.8%~3.0%，余量为FHT100·25还原铁粉，且需满足纳米氮化钛、纳米氮化硼、纳米氮化铬三者的质量百分比之和≤3.2%。

技术领域

本发明涉及焊接材料领域，更具体的是涉及一种桥梁钢Q620qE配套药芯焊丝。

技术背景

药芯焊丝也称为管状焊丝，可以通过调整药粉的合金成分种类和比例，很方便地设计出各种不同用途的焊接材料。药芯焊丝用途广泛，焊缝金属质量好，对母材的适应性强，焊接生产效率高。焊接材料与母材的匹配，其强度、韧性、化学成分对于焊接后的效果非常重要。

桥梁钢的主要要求为：①较高的抗拉强度，较小的屈强比（一般小于0.85）；屈强比愈小，结构抗破坏的潜在能力愈强，一旦超载，也能由于塑性变形被及早发现而不致发生毁灭性破坏，但若屈强比太低，则材料的有效利用率就低；②较高的低温冲击韧性；③耐大气腐蚀性好。

我国的桥梁钢经历了一个比较漫长的发展过程，建设完工的桥梁所使用钢板的屈服强度从235MPa到345MPa再到370MPa级别逐渐发展到420MPa级别和500MPa。2015年开工建设的沪通大桥采用的屈服强度级别为500MPa的新一代桥梁钢Q500qE。

国家技术监督局于2015年9月11日发布了新标准GB/T 714－2015《桥梁用结构钢》（2016年6月1日实施）代替了GB/T 714－2008，其中最主要的改动是对低温冲击吸收能量值（KV₂）进行了大幅度的调整，将原来－40℃时的KV₂值由47J提高到120J，而且在附录B中增加了推荐的屈强比（Q345q、Q370q、Q420q均不大于0.85，Q460q~Q690q协议，即可参照0.85执行），在附录C中提出了利用钢的化学成分预测钢的耐腐蚀性指数I的计算公式，钢材有较好的耐大气腐蚀性指数值I应不小于6.0。

随着科学技术的进步以及经济发展的需要，550MPa和Q620qE的桥梁钢也即将投入实施，尤其是Q620qE桥梁钢，它不但要求具有一定的强度和韧性，还要求屈强比在一定范围内越小越好，低温冲击韧性也有较高的要求，而且耐腐蚀性能要好，但目前还没有Q620qE桥梁钢焊接用的配套药芯焊丝，研发这种新品种焊丝是科技工作者的当务之急。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种桥梁钢Q620qE配套药芯焊丝，该药芯焊丝的熔敷金属化学成分、熔敷金属力学性能和熔敷金属耐腐蚀性能可以满足桥梁钢Q620qE的焊接要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种桥梁钢Q620qE配套药芯焊丝，包括外皮和药芯，所述药芯成分及用量按质量分数计为：纳米氮化钛粉0.6%~1.5%，纳米氮化硼粉0.7%~1.7%，纳米氮化铬粉0.5%~0.8%，纳米石墨烯0.3%~0.5%，纳米氧化铈0.3%~0.8%，FeBa30Si35硅钡合金0.2%~0.5%，Nb粉0.2%~0.35%，Ni粉2.0%~3.5%，Cu粉0.2%~0.45%，Mn粉2.0%~2.8%，SiF₄粉 1.8%~3.0%，余量为FHT100·25还原铁粉，且需满足纳米氮化钛、纳米氮化硼、纳米氮化铬三者的质量分数之和≤3.2%。

优选的，所述纳米氮化钛粉的粒径为20~60nm。

优选的，所述纳米氮化硼粉的粒径为40~100nm。