[发明专利]一种700MPa级免退火拉拔高强钢气保护实心焊丝

说明书

本发明提供了一种700MPa级免退火拉拔高强钢气保护实心焊丝，其化学成分按重量百分比包括：C：0.05‑0.11％；Si：0.40‑0.80％；Mn：1.60‑1.80％；P0.015％；S0.010％；Cr：0.10‑0.30％；Ti：0.08‑0.16％；Mo：0.20‑0.40％；Ni：0.60‑1.00％；余量为Fe。本发明提供的700MPa级免退火拉拔高强钢气保护实心焊丝确定了C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Mo、Ti元素成分范围，焊缝金属具有高强度和优良的低温冲击韧性，全位置焊的艺性能良好，焊缝表面光滑、均匀，焊道形貌美观，适用于700MPa级高强钢的全位置焊接。

技术领域

本发明涉及焊接材料技术领域，尤其是涉及一种700MPa级免退火拉拔高强钢气保护实心焊丝。

背景技术

随着工业的发展，以大型钢结构为主体的能源、建筑业正处于蓬勃发展之中，且近年来工程结构轻量化战略的实施，高强钢受到人们的普遍关注，高强度化已成为目前钢铁行业发展的趋势，与此同时随着新的合金设计及先进制造工艺的发展，高强钢的强、韧性已不断提高。焊接构件对高强度的不断要求及新型高强钢不断推广应用，使人们不断的去改进焊接工艺，同时也对高强钢焊接材料提出了更高的要求，因此对各类用于战略新型产业的高性能优质高端焊材的需求量必将大幅度增长。目前国内市场上高强钢焊接材料能满足熔敷金属抗拉强度大于700MPa免退火拉拔的焊丝极少，此类传统高强钢焊丝盘条合金系统中含有大量的Cr元素，加工硬化较为明显，盘条粗拉至4.1mm后半成品抗拉强度较高，塑形较差，造成细拉过程困难，必须在粗拉生产过程后通过一次或多次热处理(退火)工艺进行软化以保证拉至成品规格；退火后盘条强度、硬度不稳定；进而影响成品焊丝焊接工艺性能,且低温冲击韧性一般。

基于目前国内700MPa级免退火拉拔高强钢焊丝与国外存在一定的差距，特别是与700MPa以上高强钢配套的焊接材料，在某些方面不能很好的满足使用要求，因此迫切需要研制一种免退火拉拔、生产过程稳定、焊接工艺稳定优良、焊缝强度、韧性匹配良好的ER70-G焊丝，以满足生产、市场需求；提高产品市场竞争力。

焊缝金属化学成分对组织转变起重要的作用，而焊缝金属的力学性能主要取决于微观组织，适当的提高焊丝中合金元素含量，使铁素体基体中合金元素固溶量增加，可提高焊缝金属强度，与此同时，合金元素的加入焊缝金属淬硬性增加，焊缝金属连续冷却转变过程受到影响，淬硬组织的出现可显著降低冲击吸收能量。因此高强钢焊丝研制必须同时兼顾其强度和低温冲击吸收能量，但目前国内关于高强度级别高强钢实心焊丝研制并无太成熟的经验。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种700MPa级免退火拉拔高强钢气保护实心焊丝，确定了C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Mo、Ti元素成分范围，采用发明的焊丝焊接700MPa级高强钢，焊缝金属具有高强度和优良的低温冲击韧性，全位置焊的艺性能良好，焊缝表面光滑、均匀，焊道形貌美观。适用于700MPa级高强钢的全位置焊接。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种700MPa级免退火拉拔高强钢气保护实心焊丝，其化学成分按重量百分比包括：C：0.05-0.11％；Si：0.40-0.80％；Mn：1.60-1.80％；P0.015％；S0.010％；Cr：0.10-0.30％；Ti：0.08-0.16％；Mo：0.20-0.40％；Ni：0.60-1.00％；余量为Fe。

C是确保焊缝金属强度的主要元素，但过高的C元素会引起飞溅，影响焊丝的工艺性能，同时还会促进高碳马氏体的形成，影响焊缝金属的冲击韧性。控制碳元素在合适的范围可确保焊丝的焊接工艺性能和焊缝强韧性，因此本发明焊丝中的C含量控制在0.05～0.11％范围内。