[发明专利]经济型460MPa级耐候栓钉用盘条、生产方法及栓钉

说明书

本发明提供了一种经济型460MPa级耐候栓钉用盘条、生产方法及制备的栓钉，所述盘条的成分按重量百分比计如下：[C]0.02％～0.06％，[Si]0.15％～0.25％，[Mn]1.05％～1.25％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Al]0.02％～0.06％，[Ni]0.25％～0.45％，[Cr]0.30％～0.60％，[Cu]0.20％～0.40％，[V]0.01％～0.04％，[Ti]0.005％～0.030％，[Mo]0.10％～0.25％，其余为铁及不可避免的杂质；生产方法，包括冶炼‑连铸‑钢坯加热‑轧制‑吐丝‑盘条冷却；采用本发明所述盘条生产的栓钉具有显著的耐候性能，屈服强度不低于460MPa，同时保持良好的焊接性能。

技术领域

本发明属于线材产品领域，尤其涉及一种经济型460MPa级耐候栓钉用盘条、生产方法及其制备的栓钉。

背景技术

栓钉是电弧螺柱焊用圆柱头焊钉(英文Cheese head studs for arc studwelding)的简称，属于一种高强度刚度连接的紧固件，用于各种钢结构工程中，在不同连接件中起刚性组合连接作用，适用于高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、交通设施建筑、机场、车站、电站、管道支架、起重机械及其它各类钢结构等工程。

栓钉的现行国家标准使用国标GB/T10433-2002，适用于土木建筑工程中各类结构的抗剪件，埋设件及锚固件。GB/T10433-2002非等效采用国际标准ISO13918：1998《焊接电弧螺柱焊用螺柱和磁环》，SD型剪切件(焊钉)，和日本工业标准JIS B1198-1995《圆柱头焊钉》。Ф10mm～Ф25mm各种规格型号的电弧螺柱焊用圆柱头焊钉，材质SWRCH15A、ML15Al或ML15。

在钢结构中，由于栓钉可以有效地传递剪切力，在很多场合都是必须设置的。但是随着近年来耐候钢材料使用范围的不断扩大，栓钉的材料面临新的问题。母材更换为耐候钢之后，母材与栓钉的耐腐蚀能力差距增大，随着服役时间的延长，破坏必将从栓钉与母材的结合部发生，若栓钉与母材的连接被破坏，则不同连接件之间的剪切力无法传递，必将导致整个建筑结构的破坏。因此为了适应钢结构母材材质的变化，必须要开发一种耐候栓钉材料，由于栓钉对强度和焊接性能均有明确要求，因此，如何在使栓钉材料获得耐候性能的同时保持足够的强度和良好的可焊性成为开发这种材料必须解决的课题。另外，构成钢结构基础材料强度的提高对于减轻结构重量和部件数量具有显著的积极作用，栓钉目前应用的主流强度级别使400MPa，但460MPa强度级别的栓钉已开始逐步推广使用，应该开发一种460MPa级耐候栓钉用钢，满足市场对高强度栓钉的需求。除满足材料的基本性能要求外，降低材料的生产成本对于提高用户使用积极性，加快材料推广速度有利，因此在材料的化学成分构成、生产工艺等方面应该进行经济性的考虑。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种经济型460MPa级耐候栓钉用盘条、生产方法及其制备的栓钉，采用本发明所述盘条生产的栓钉具有显著的耐候性能(I指数≥6.0)，屈服强度不低于460MPa，同时保持良好的焊接性能(Ce＜0.4)。

本发明目的是这样实现的：

一种低成本耐候栓钉用低碳钢盘条，该盘条的成分按重量百分比计如下：[C]0.02％～0.06％，[Si]0.15％～0.25％，[Mn]1.05％～1.25％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Al]0.02％～0.06％，[Ni]0.25％～0.45％，[Cr]0.30％～0.60％，[Cu]0.20％～0.40％，[V]0.01％～0.04％，[Ti]0.005％～0.030％，[Mo]0.10％～0.25％，其余为铁及不可避免的杂质；同时以上各元素在设定具体含量时应满足式(1)和式(2)的要求；

I＝26.01[Cu]+3.88[Ni]+1.2[Cr]+1.49[Si]+17.28[P]-7.29[Cu][Ni]-9.1[Ni][P]-33.39[Cu]2≥6.0 (1)