[发明专利]一种高强度耐候气体保护焊丝用盘条

说明书

一种高强度耐候气体保护焊丝用盘条，属于焊接材料技术领域。其化学元素以质量百分比计含有：C：0.06‑0.10％，Si：0.45‑0.64％，Mn：0.60‑0.90％，P≤0.020％，S≤0.015，Ni：3.0‑5.0％，Cr：1.10‑1.50％，Cu：0.15‑0.35％，Ti：0.06‑0.15％，V：0.01‑0.05％，余量为铁及不可避免的杂质。优点在于：本发明的盘条制成的焊丝所得熔敷金属及焊接接头在焊态条件下，得到了以针状铁素体组织为主的熔敷金属金相组织，并具有良好的综合力学性能及良好的耐候性，其中抗拉强度：≥650MPa，伸长率：≥17％，‑40℃条件下A_kv大于47J。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，特别涉及一种高强度耐候气体保护焊丝用盘条。

背景技术

为适应铁路货车大载重、轻量化、可靠性的发展，进一步提高铁路货车车体的耐腐蚀性能，宝钢开发了第三代铁道车辆用新型高耐蚀性耐候钢(S450EW)及其配套焊材，S450EW合金含量属于中合金，主要特点就是通过适当增加Cr含量，使耐腐蚀性能较之前的第二代Q450NQR1型高强度耐候钢提高约30-50％，并在C70E型运煤敞车、C70C型焦炭运输车、80吨级通用敞车和棚车以及80吨级漏斗车等车型上成功应用。与S450EW配套的焊材，在专利和文献中可查到部分信息，表1和表2分别列出了已公布与S450EW配套的焊材专利中的耐候气保焊丝及盘条化学成分和熔敷金属性能要求。

表1

表2

注：相对腐蚀率＝100％×(母材失重速率-熔敷金属失重速率)/母材失重速率

由表可见，CN201210553022.1、CN201110104281.1和CN201610594463.4产品为低碳的Ni-Cr-Mn-Cu-Ti合金体系，它可以通过固溶强化、析出强化、细晶强化等手段实现焊缝强度和低温韧性的优化；但也给盘条的生产带来了合金量大这一技术难点；此外，碳含量要求较低，这对于目前焊线原料冶炼的产线工装条件及冶炼工艺要求较严，同时大大增加生产成本。因此，本发明利用中试条件进行了成分调整的试验探索，主要目标是调整碳含量至首钢产线可实现的范围，了解碳含量升高后对焊缝性能的影响，并调整其他元素，使焊缝的力学性能，耐蚀性能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度耐候气体保护焊丝用盘条，解决了现有产品生产难度大，生产成本高的问题。本发明的产品虽然降低了成本，但焊缝力学性能、耐候性能优良，适用于第三代铁道车辆用高耐蚀耐候钢的焊接。焊接状态下，焊缝力学性能满足S450EW级别要求，抗拉强度≥650MPa，-40℃的冲击韧性≥47J。焊缝的耐候性能也满足要求。

一种高强度耐候气体保护焊丝用盘条，其化学元素以质量百分比计含有：C：0.06-0.10％，Si：0.45-0.64％，Mn：0.60-0.90％，P≤0.020％，S≤0.015，Ni：3.0-5.0％，Cr：1.10-1.50％，Cu：0.15-0.35％，Ti：0.06-0.15％，V：0.01-0.05％，余量为铁及不可避免的杂质。

所述盘条的成分中，Ni的优选范围为：3.4-4.5％，V的优选范围为：0.03-0.05％。

所述盘条的生产方法，具体步骤及参数如下：

1、钢坯生产工艺