[发明专利]一种具有耐火耐候特性的气保焊丝

说明书

本发明提供一种兼具耐火、耐候特性且低温冲击韧性、焊接工艺性能良好的气体保护焊丝。该焊丝化学组分按重量百分比计包括：C：0.04％～0.09％，Si：0.25％～0.50％，Mn：1.20％～1.60％，P≤0.012％，S≤0.005％，Mo：0.30％～0.60％，Cr：0.10％～0.50％，Ni：0.60％～1.00％，Cu：0.10％～0.40％，Ti：0.05％～0.15％，Re：0.015％‑0.05％，余量为Fe及不可避免的杂质。该焊丝熔敷金属的常温抗拉强度Rm≥570MPa，屈服强度Rp_0.2≥460MPa，伸长率A≥18％，‑40℃低温冲击功KV₂≥47J；在600℃时保持1～3小时该焊丝熔敷金属屈服强度不低于常温规定最小屈服强度的2/3；按化学成分计算的耐大气腐蚀指数I≥6.0；该焊丝成分设计合理，制造简便，适用于屈服强度为460MPa级的抗震耐火耐蚀钢板的气体保护焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种具有耐火耐候特性的气保焊丝，尤其适用于屈服强度为460MPa级抗震耐火耐蚀钢板的气体保护焊接。

背景技术

在现代大型建筑向高层、大跨度、高安全性及节能环保方向发展的背景下，对建筑结构用钢的强韧性、耐火性、防腐蚀性、抗震性能等方面性能均提出了更高的要求。采用具有耐火性能(在600℃高温下屈服强度不低于常温屈服强度的2/3)和耐大气腐蚀性能(耐候指数I≥6.0)的高性能建筑结构钢与采用传统建筑结构钢相比，大幅度减少了防火涂料和耐蚀涂层的使用，不仅降低施工难度、缩短工期、减少建筑成本，同时还降低了对环境的污染，提高资源和能源利用效率，是高性能建筑结构钢的一个重要发展方向。近年来，国内外钢铁材料制造厂家陆续开展了耐火、耐候、抗震等系列钢铁材料的研发并取得应用。焊接是建筑钢结构施工中大规模使用的制造工艺技术，但耐火耐蚀钢在焊接时，焊接材料的耐火性能和耐腐蚀性能与母材不匹配的问题十分突出，国家标准中也没有耐火耐蚀钢配套用焊接材料的相关标准，造成焊材的生产、使用混乱，焊接接头的耐火、耐蚀性能达不到母材的要求，若不喷涂耐火、耐蚀涂料会导致钢结构实际寿命周期不能满足建筑设计要求，严重制约了耐火耐蚀钢的广泛应用。

专利CN108788518A公开了一种抗震耐蚀耐火建筑结构钢用690MPa气保焊丝，所述焊丝化学元素质量百分比含量为：C：0.02％-0.14％，Si：0.41％-1.00％，Cr：0-0.70％，Ni：1.00％-3.50％，Cu：0.20％-0.90％，Mn：1.20％-2.20％，Mo：0.60％-1.00％，Ti：0-0.12％，V：0-0.12％，Mg：0-0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质；所形成的焊缝金属的屈服强度为469-592MPa，抗拉强度为538-661MPa，延伸率为18-22％，焊缝金属的高温屈服强度为463-535MPa；并具有高的低温冲击韧性。但其含有较多的Ni、Mo贵重金属，焊丝的制造成本偏高；另焊丝中的Si含量偏高，会抑制渗碳体从奥氏体中析出分解，促使形成粗大的M-A组元，损害焊缝金属的冲击韧性。

专利CN108941972A公开的抗震耐蚀耐火建造结构钢用460MPa级气体保护焊丝，所述焊丝化学元素质量百分比含量为：C：0.02％-0.14％，Si：0.41％-1.00％，Cr：0.10％-0.90％，Ni：0.1％-3.0％，Cu：0-0.70％，Mn：0.50％-1.80％，Mo：0.20％-0.59％，Ti：0-0.12％，V：0-0.08％，Mg：0-0.08％，余量为Fe及不可避免的杂质；所形成的焊缝金属的屈服强度为410-590MPa，抗拉强度为450-620MPa，延伸率A为21-26％，断面收缩率为60-71％，焊缝金属的高温屈服强度为320-438MPa；并具有高的低温冲击韧性。其不足之处在于该焊丝的常温抗拉强度不能稳定地达到570MPa以上，常温屈服强度也不能稳定地达到460MPa以上，不能满足屈服强度为460MPa级的抗震耐火耐蚀钢建造的技术要求。