[发明专利]一种低温韧性优良的90kg级焊丝用盘条及制造方法

说明书

本发明公开一种低温韧性优良的90kg级焊丝用盘条及其制造方法，C：0.05％～0.08％，Si：0.50％～0.80％，Mn：1.50％～1.85％，Ni：2.20％～2.50％，1.1％≤Cr+Mo≤1.3％，0.5％≤Cr≤0.7％，0.5％≤Mo≤0.7％，Ti：0.04％～0.07％，P：≤0.008％，S：≤0.005％，Als：≤0.02％，H≤1.5ppm，O≤20ppm，N≤50ppm，余量为Fe和杂质。屈服强度Rp0.2＞750MPa，抗拉强度Rm＞1000MPa，延伸率A≥19％。

技术领域

本发明涉及一种热轧盘条，尤其是一种低温韧性优良的90kg级焊丝用盘条及制造方法。

背景技术

钢铁企业的技术发展，为研发高强、超高强钢铁材料提供了全面的技术支撑，国内高强、超高强钢铁材料的技术水平已经达到国际先进水平，在工程机械、矿山机械、水电行业、港口装备、海洋结构等领域，能够满足90kg级及以上级别低温环境用钢已成为需求的主流，使用量明显上升，但是目前我国焊接材料的整体性能和研发能力与钢材的水平差距还比较大，焊接结构中焊缝的性能制约着钢材性能的发挥和结构整体性能的提高，已经成为我国“卡脖子”问题。而盘条是能够生产满足要求焊接材料的基础。因此，研究开发能够满足高强度、高韧性、低温环境下使用的90kg级热轧盘条，是提高焊接材料熔覆金属综合力学性能的关键。

本发明申请以前，CN 110640350 A公开了一种超高强度气体保护焊焊丝及盘条，其化学成分质量百分数为：C：0.05％～0.15％，Si：0.65％～0.80％，Mn：1.7％～2.0％，S≤0.01％，P≤0.015％，Cr：0.18％～0.28％，Ni：1.4％～1.8％，Mo：0.2％～0.6％，Ti：0.10％～0.20％，V：0.01％～0.05％，N：0.007％～0.014％，此外还添加了0～0.05％的稀土元素。该专利为了获得超高抗拉强度，不仅加入了一定量的稀土元素而且加入了较高的V、Ti等微合金元素，同时为了达到较高微合金元素析出强化和固溶强化的目的，有意的增加了N元素的含量，不仅大大增加了冶炼的难度，而且如果控制不当，可能会造成盘条气体含量较高而导致夹杂物较多，影响后续的拉拔和焊接效果。并且C、Mn元素含量较高，可能会导致较高的碳当量，影响焊缝金属材料的焊接性、抗裂性。CN 111101066 A公开了一种贝氏体高强度焊丝用钢盘条及其生产方法，其化学成分：C：0.05％～0.11％，Si：0.35％～0.65％，Mn：1.60％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cr：0.25％～0.37％，Ni：1.45～1.85％，Mo：0.42％～0.52％，Ti：0.13％～0.16％。一方面该发明专利所述盘条抗拉强度≥900MPa，但没有明确盘条拉拔成焊丝焊接后的熔敷金属及焊接接头的强度，无法应用到90kg级高强钢的焊接，并且该盘条更不能应用到低温环境中；另一方面，该盘条C含量为0.05％～0.11％，Mn含量为1.60％～1.80％，其C、Mn含量较高，同样可能导致焊缝金属的碳当量较高，影响焊缝金属材料的焊接性、抗裂性，并且过多的微合金元素Ti，增加了成本和冶炼难度，同时影响焊缝金属的强度及低温韧性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种低温韧性优良的90kg级气保焊丝用热轧盘条及其制造方法，开发满足-40℃及以下低温环境使用的焊接工艺性和焊接稳定性优良的高强、高韧气体保护焊接材料用热轧盘条。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种低温韧性优良的90kg级焊丝用盘条，其化学成分按重量百分比计为：C：0.05％～0.08％，Si：0.50％～0.80％，Mn：1.50％～1.85％，Ni：2.20％～2.50％，1.1％≤Cr+Mo≤1.3％，0.5％≤Cr≤0.7％，0.5％≤Mo≤0.7％，Ti：0.04％～0.07％，P：≤0.008％，S：≤0.005％，Als：≤0.02％，H≤1.5ppm，O≤20ppm，N≤50ppm，余量为Fe和杂质。

本发明所述盘条的化学成分设计原则如下：