[发明专利]一种EH40止裂钢用气体保护焊丝

说明书

一种EH40止裂钢用气体保护焊丝，其化学成分重量百分比为：C 0.04‑0.10％；Si 0.40‑0.70％；Mn 1.70‑2.20％；P＜0.010％；S＜0.005％；Ti 0.015‑0.025％；Ni 1.00‑1.40％；N 0.0040‑0.0075％；余量为Fe和其他不可避免杂质，且，需同时满足：E_COD＝C+Mn/8+Ni/12，0.410～0.440％；Ti/N，3.30～3.50。本发明气体保护焊丝采用Ar 80％+CO₂ 20％混合气体进行保护，能够获得适应EH40焊接接头要求的焊缝，并具备优良的断裂韧性，焊缝屈服强度≥390MPa；抗拉强度≥510MPa，‑60℃冲击功大于120J，焊缝断裂韧性CTOD值δ₀≥0.25mm(‑40℃)。

技术领域

本发明涉及焊丝技术，特别涉及一种EH40止裂钢用气体保护焊丝。

背景技术

我国高技术船舶及高端海工用钢产品的国产化处于研发阶段，国内新型超大集装箱船、液化气船等高技术船舶和深海平台等高端海工的建造需要进口大量高等级钢板，包括高等级钢板焊接所需的配套焊接材料也基本全部依赖进口。高技术船舶用止裂钢、低温钢、极地钢以及优异CTOD性能海工钢和南海高湿热环境用钢等新型高等级钢板要顺利实现国产化生产和应用，相应的配套焊接材料至关重要。

目前国内所进口的止裂钢、液化气船用低温钢以及高端海工用钢配套焊接材料基本来自于神户制钢、林肯、现代、伊萨等几家。新开发产品的应用性能和应用效果，与焊接材料的化学成分匹配性有密切关系，国产新型高技术船舶及海工用钢在成分体系、显微组织和工艺路线等必然与国外产品存在差异，那么采用适应于国外钢板的焊接材料匹配所研发新产品，在焊接评价和应用性能方面的不适应会严重制约钢板材料的拓展应用。反之，开发适应国产化高端钢板的配套焊材将会极大地提升产品本身的应用效果，降低我国船舶工业建造成本，提升我国钢铁和船舶建造的竞争力。

对于大型集装箱船来说，随着装箱量的不断增加，对于一些特殊部位船板的要求也越来越高，强度级别逐步从EH36提升到EH40和EH47，其中EH40是目前应用最普遍的钢板。在强度级别提升的同时，也对钢板的止裂性能提出了更高的要求，在一定温度下的CTOD值需要达到规定的条件。相应的，对止裂钢的焊接接头也提出了同样的止裂要求，这就要求止裂钢匹配的焊接材料除了原来的常规性能要求外，还必须具有优良的止裂性能。

中国专利公开号CN101913035公开的一种低温钢焊接用高韧性气体保护焊丝，适用于-60℃以上的低温环境，采用Ni和Ti、Zr的氧化物提升低温韧性，具有优良的力学性能，屈服强度在500MPa左右，抗拉强度在600MPa左右，冲击功在-60℃大于90J，其主要合金成分为：C0.04-0.10％；Si0.20-0.60％；Mn1.20-1.60％；P0-0.010％；S0-0.008％；Ni1.5-2.0％；Ti0.02-0.10％；Mo0.10-0.30％；Zr0.02-0.08％；N0-0.0070％；O0-0.0025％；余量为Fe。该焊丝的强韧性能够符合止裂钢EH40匹配的要求，但是该焊丝对止裂性能没有特殊的设计。

中国专利公开号为CN 1611321公开的一种耐候气体保护焊丝的焊缝金属具有优良的力学性能和耐大气腐蚀能力，屈服强度大于450MPa，抗拉强度大于550MPa，-41℃冲击功≥100J，其主要合金成分为：C0-0.10％；Si0-0.60％；Mn1.2-1.6％；P0-0.030％；S0-0.030％；Ni0.20-0.60％；Cr0.30-0.90％；Cu0.10-0.60％；Ti0.03-0.12％；余量为Fe。该焊丝可应用于铁道车辆、建筑结构、工程机械、桥梁等行业的焊接，具有优良的耐大气腐蚀性能，但是该焊丝专利不具有良好的止裂特性。

其他如中国专利公开号CN101992365、CN10195390均是屈服强度超过700MPa的高强度气体保护焊丝，不适合EH40强度级别钢板的焊接。专利CN102773629则是一种低成本焊丝，具有较好的焊接工艺性，强度也符合要求，但是在韧性和止裂性能上不能满足要求。