[发明专利]一种高强高韧性金属粉芯药芯焊丝

说明书

本发明提供了一种高强高韧性金属粉芯药芯焊丝，焊丝药芯包括如下重量百分比的组分，氟化物0.6～1.5％、钾钠稳弧剂0.5％～2％、微晶石墨0.1％～0.5％、金属锰10％～15％、镍粉15％～20％、钼粉3％～5％、铬粉1％～5％、镁粉1％～4％、钛粉0.5％～2％、硅铁6％～10％、稀土硅铁0.1％～0.5％、余量为铁粉，其各组分的重量百分比为100％。本发明的焊材可用于Q690E海洋平台用钢板的焊接，推动我国海洋平台用焊材的国产化。

技术领域

本发明属于焊丝技术领域，尤其是涉及一种高强高韧性金属粉芯药芯焊丝。

背景技术

Q690E钢板是﹣40℃冲击韧性高强度调质钢板，对应欧标S690QL，制造各类抗低温冲击的工程机械，如矿山和各类工程施工用的钻机、电铲、电动轮翻斗车、矿用汽车、挖掘机、装载机、推土机、各类起重机、煤矿液压支架等机械设备。Q690E钢板尤其在海洋平台建造中广泛应用，此钢板强度级别高，低温韧性要求高。对应船规焊材级别为4Y69，该级别焊材是船规中强度级别最高的一种。产品开发难度高，目前国内暂无成熟产品。此产品的开发将加速4Y69级焊材的国产化进程。

高强钢与普通强度钢材相比，具有更高的屈服强度和抗拉强度，因此，采用高强钢构件替代普通强度钢构件可以减小截面尺寸，节约钢材用量，降低制造、运输、安装费用等。高强钢的应用不仅能体现更高的结构效率，还可以带来可观的经济效益。

而提供一种能够用于高强钢的焊接的焊材，是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高强高韧性金属粉芯药芯焊丝，其熔敷金属抗拉强度770～940MPa，屈服强度≥690MPa，延伸率≥17％，-40℃冲击韧性≥69J，低温冲击韧性优异。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高强高韧性金属粉芯药芯焊丝，焊丝药芯包括如下重量百分比的组分，氟化物0.6～1.5％、钾钠稳弧剂0.5％～2％、微晶石墨0.1％～0.5％、金属锰10％～15％、镍粉15％～20％、钼粉3％～5％、铬粉1％～5％、镁粉1％～4％、钛粉0.5％～2％、硅铁6％～10％、稀土硅铁0.1％～0.5％、余量为铁粉，其各组分的重量百分比为100％。

优选的，焊丝药芯包括如下重量百分比的组分，氟化物0.6～1.5％、钾钠稳弧剂0.5％～1.8％、微晶石墨0.1％～0.4％、金属锰10％～13％、镍粉16％～18％、钼粉3％～4％、铬粉1％～4％、镁粉1％～4％、钛粉0.5％～2％、硅铁6％～10％、稀土硅铁0.15％～0.4％、余量为铁粉，其各组分的重量百分比为100％。

优选的，所述氟化物为氟化锂﹑氟化钡、氟化稀土中的两种或三种；优选的，所述氟化稀土为稀土含量80％以上的Ce或La稀土；所述稀土硅铁中Ce的含量为25～35％。

优选的，所述钾钠稳弧剂为钛酸钾、钛酸钠、长石中一种或两种以上。

优选的，所述镍粉、钼粉总份数不小于19％，镍粉与钼粉的重量比为4～6：1。控制Ni、Mo的比例关系，保证满足强度的同时提高低温冲击韧性。

优选的，焊丝表皮为SPCC-SD冷轧低碳钢钢带。

优选的，所述药芯占焊丝重量的比例为12％～16％。

优选的，镍粉中含有镍的质量分数为99.5％以上；钼粉中含有钼的质量分数为99.5％以上；铬粉中含有铬的质量分数为99.5％以上；钛粉中含有钛的质量分数为99.5％以上；电解锰中含有锰的质量分数为99.5％以上；镁粉中含有镁的质量分数为99％以上；微晶石墨中含有碳的质量分数为99％以上。

优选的，焊丝的直径为1.2mm。

本发明还提供一种如上所述的高强高韧性金属粉芯药芯焊丝在Q690E钢板焊接中的应用。