[发明专利]一种600MPa级耐火耐候钢焊条及制备方法

说明书

本发明提供了一种600MPa级耐火耐候钢焊条，包括焊芯和药皮，焊芯的成分及其在焊芯中所占的质量百分比含量如下：C:0.04～0.09％，Mn:0.5～1.0％，Si:≤0.4％，S:≤0.005％，P:≤0.005％，Mo:0.45～0.65％，Cr:≤0.2％,Ni:≤0.3％,Cu:≤0.5％,Sn:≤0.005％,Sb:≤0.005％，Fe：≤96.5％，余量为不可避免的杂质。本600MPa级耐火耐候钢焊条具有良好的全位置焊接工艺性能、焊缝美观、抗裂抗腐蚀性能优良，熔敷金属扩散氢含量达到超低氢水平。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种600MPa级耐火耐候钢焊条。

背景技术

WGJ510C2钢是国内自主研发的一种高性能耐火耐候建筑钢，是武汉钢铁集团公司针对美国911事件发生时，在钢材领域暴露出的耐火性严重不足而造成大量人员死亡而研发的钢材，该钢具有优良的综合力学性能，在 600℃下屈服强度均高于其室温下屈服强度的2/3；耐火性指标远高于建筑结构用钢耐火安全性的强度指标，该钢具有优良的耐火性能；其耐候性能也远远优于建筑用钢Q235和Q345。

WGJ510C2钢广泛用于耐候建筑等工程，因此要求与其配套的焊材具有良好的力学性能，防止因焊缝性能不稳定给耐候建筑带来安全隐患。然而，现有WGJ510C2钢配套的焊条存在工艺性能与力学性能不理想等问题。因此，需要设计一种能满足WGJ510C2钢焊接要求的焊条，全位置焊接工艺性能好、焊缝美观、力学性能优良、熔敷金属扩散氢含量达到超低氢水平。

发明内容

本发明的目的是克服现有WGJ510C2钢配套焊条工艺及力学性能不理想的问题。

本发明的技术方案是提供了一种600MPa级耐火耐候钢焊条，包括焊芯和药皮，焊芯的成分及其在焊芯中所占的质量百分比含量如下C:0.04～ 0.09％，Mn:0.5～1.0％，Si:≤0.4％，S:≤0.005％，P:≤0.005％，Mo:0.45～ 0.65％，Cr:≤0.2％,Ni:≤0.3％,Cu:≤0.5％,Sn:≤0.005％,Sb:≤0.005％，铁≤96.5％，余量为不可避免杂质。

作为一种实施方式，药皮的成分及其在药皮中所占的质量百分比含量如下：大理石15～25％，碳酸锶5～15％，萤石20～30％，硅微粉4～5％，45# 雾化硅铁3～4％，金属锰3～4％，纯碱0.5～1％，铬铁15～18％,钒铁0.55～ 1.0％,海藻酸钠0.5～1.0％，氧化铈0.5～1.0％，陶瓷级钛白粉0.5～1％，羧甲基纤维素1～1.5％，余量为铁粉。

本发明的600MPa级耐火耐候钢焊条中焊芯的组份设计原则如下：

C是固溶强化元素，能提高焊缝金属的强度，对焊缝金属的韧性影响较大，当C元素的含量较低时，能有效提高焊缝金属的韧性；当C元素较高时，焊缝金属裂纹倾向增加，本发明将焊芯中C含量控制在0.04～0.09％。

Mn是主要脱氧剂,降低焊缝金属的含氧量，增加焊缝金属强度和抗裂性，提高低温冲击韧性，调节铁水流动性，但随着Mn的升高，会因偏析引起组织中的硬相，因此，本发明将焊芯中Mn含量控制在0.5～1.0％。

Si是主要脱氧剂，与Mn联合脱氧效果更佳，降低焊缝金属的氧含量，提高低温冲击韧性，调节铁水的流动性，但是Si加入量过多时铁水变粘，焊缝强度过高，低温冲击韧性降低，因此，本发明将焊芯中Si含量限定在≤0.4％。

S、P是杂质元素，降低焊缝金属的低温冲击韧性，S与Fe等元素形成硫化物夹杂物；P的偏析作用很强，引起焊缝金属不均匀，尤其是冷脆性增加，因此，本发明尽量降低S、P含量，S含量限定在≤0.005％、P含量限定在≤0.005％。

Mo是提高热强性的最重要的合金元素之一，本发明中将焊芯中Mo含量控制在0.45～0.65％。