[发明专利]抗震耐蚀耐火建筑结构钢用690MPa级气体保护焊丝

说明书

一种抗震耐蚀耐火建筑结构钢用690MPa级气体保护焊丝,属于焊接材料技术领域。化学元素质量百分比含量为：W：0.30‑0.70％，Mo：0.40‑0.90％，Ni：2.0‑3.0％，Mg：0.002‑0.020％，C：0.02‑0.14％，Si：0.30‑1.00％，Mn：0.50‑1.80％，Cr：0.30‑0.90％，Ti：0.01‑0.12％，余量为Fe及不可避免的杂质。优点在于，采用该焊丝焊接形成的焊缝金属兼具有较高的室温强度和高温强度，同时采用该焊丝焊接形成的焊缝金属还具有良好的抗裂性能、较好的焊接性能以及较好的塑性。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，特别是涉及一种抗震耐蚀耐火建筑结构钢用690MPa级气体保护焊丝，即耐火建筑结构钢用690MPa级W、Mo、Ni、Mg大线能量气体保护焊丝。

背景技术

随着钢铁材料成本下降，产品质量的提高，越来越多的高层建筑设计采用钢结构框架。我国的建筑钢结构也获得了迅速的发展。钢结构作为建筑的重要结构形式，成为建筑发展的方向。特别是近年来中国的超高层建筑不断增多，建筑火灾及其逃生成为了一项重大挑战，成为钢结构建筑的发展障碍。

常规钢结构存在耐火极限低，在火灾时易软化而失去基本的承载能力。测试结果表明，火灾现场的温度很快就可达500-1100℃。普通建筑用钢在350℃以上高温时，其屈服强度迅速下降至室温屈服强度的2/3以下。可见，建筑物钢在高温状态下其强度就会降低，甚至失去承载能力，致使建筑物倒塌而造成人员伤亡和财产损失，不能满足钢结构高层建筑的设计要求。

由此，建筑用耐火钢在近年来得到发展。耐火钢具有较好的高温强度，一般是在常温下承载，在遇到火灾600℃左右下保持(3-4h)后，其强度不低于室温设计强度的2/3，以保证建筑结构的安全性，属于高强度低合金结构用钢。此外，建筑用耐火钢除了具有良好的高温强度外，还必须具备普通建筑结构用钢的良好的塑韧性、焊接性和抗震性、加工成型性等等。

由于在建筑钢结构施工中，对于钢构件的组合连接大规模使用焊接技术，因此需要开发与建筑用耐火钢的合金元素含量和力学性能相匹配的焊接材料。在钢结构建筑现场施工和大型钢结构预制件制造中，气体保护焊因其在焊接效率、焊缝质量等方面的优越性被广泛使用。其力学性能，特别是高温性能也同样需要达到建筑用耐火钢的性能，即在遇到火灾600℃左右下保持(3-4)后，其强度不低于室温设计强度的2/3，以保证建筑结构的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供抗震耐蚀耐火建筑结构钢用690MPa级气体保护焊丝，低合金高强钢用气体保护焊；解决了建筑物钢在高温状态下其强度就会降低，甚至失去承载能力等问题。采用该焊丝焊接形成的焊缝金属兼具有较高的室温强度和高温强度，同时采用该焊丝焊接形成的焊缝金属还具有良好的抗裂性能、较好的焊接性能以及优良的塑性。

本发明气体保护焊丝化学元素质量百分比含量为：

W：0.30-0.70％，Mo：0.40-0.90％，Ni：2.0-3.0％，Mg：0.002-0.020％，C：0.02-0.14％，Si：0.30-1.00％，Mn：0.50-1.80％，Cr：0.30-0.90％，Ti：0.01-0.12％，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明中不可避免的杂质除了P与S元素之外，还包括Al、O和N元素，作为不可避免的杂质元素，P与S均对焊缝金属的塑韧性能有害，这些杂质元素的含量应当越低越好。因此，其含量要严格控制，在本发明的技术方案中将Al+S+P+O+N控制在≤0.15％。

本发明各化学元素的限定理由分别叙述如下：

W：有效提高焊缝金属的室温强度，在高温时W可有效阻止晶界滑移，从而提高焊缝金属的高温屈服强度。