[发明专利]一种600MPa级耐火耐候钢焊条

说明书

本发明提供了一种600MPa级耐火耐候钢焊条，其熔敷金属包括如下质量百分比的化学成分，Ni：0.6‑1.5wt％；Cr：0.10‑0.6wt％；Cu：0.1‑0.4wt％；V：0.03‑0.12wt％；W：0.05‑0.17wt％；Mo：0.25‑0.9wt％；Mn：0.5‑1.4wt％，Si：0.1‑0.7wt％，C：0.04‑0.11wt％，S：0.005‑0.009wt％，P：0.01‑0.02wt％，余量为Fe及不可避免的杂质，各组分的质量百分比之和为100％。该耐火耐候焊条在600℃高温时屈服强度仍在307MPa以上，并且低温(‑40℃)冲击性能良好。

技术领域

本发明属于焊材技术领域，尤其是涉及一种600MPa级耐火耐候钢焊条。

背景技术

普通建筑用钢在350℃以上高温屈服强度低于室温强度的2/3，而且喷涂耐火涂层危害工人健康、污染环境，延误工期、增加钢结构建造成本，减少建筑物有效使用面积，这些问题对建筑用钢的防火性能提出了新的挑战。近20年来随着高层建筑业的迅速发展，日本、国等国外钢铁企业已推出并应用了400MPa、490MPa、520MPa级系列的建筑用耐火钢，国内宝钢、鞍钢、首钢等也研制开发了耐火钢，高强高韧、轻质环保、防火耐候的高性能钢成为建筑用钢发展的新方向；但耐火、耐候钢中用于析出和固溶强化的元素含量高，焊接冷裂纹和焊接热影响区脆化问题显著；钢结构温度达到600℃以上时，焊接接头容易丧失承载力；其造成的人员伤亡和经济损失不可估量，所以提高耐火耐候钢焊接接头高温强度成为重中之重。近些年国内在耐火耐候钢材研究方面取得了显著成果，但市场上却没有与之匹配的焊条，甚至相关的文献资料也很少。

专利CN 101817130一种50公斤级耐火耐候钢焊条及其制备方法，通过焊条药皮向熔敷金属中过渡0.25-0.55％的钼、0.2-0.45％的铜元素，使焊缝金属具备与50kg级耐火耐候钢相同的耐大气腐蚀和耐高温性能。该焊条熔敷金属冲击值Akv(-20℃)≥47J，抗拉强度在557～618MPa；熔敷金属600℃保温1h、120个周期干湿循环腐蚀后抗拉强度在272～275MPa，满足与50kg级耐火耐候钢具有相当强度的要求。与Q460耐火耐候钢所需性能相比较，此专利已无法满足600℃×3h条件下屈服强度为Q460耐火耐候钢常温屈服强度的2/3(307MPa)，同时-20℃冲击值也不满足Q460耐火耐候钢所需-40℃冲击值。

Q460耐火耐候钢应用于高层建筑、大型公共建筑、高档住宅等消防安全要求较高的地方。但目前，暂无与Q460耐火耐候钢相匹配的耐火耐候焊条，无法保证建筑整体结构的耐火耐候性，因此需要发明一种与Q460耐火耐候钢力学性能和化学成分相近的一种焊条来满足其焊接要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出本发明提供了一种600MPa级耐火耐候钢焊条，以匹配Q460耐火耐候钢填补同强度等级无耐火耐候焊条的空缺，该耐火耐候焊条熔敷金属常温抗拉强度Rm≥680MPa，常温屈服强度Rp0.2≥610MPa；600℃保温3小时条件下，Rm≥320MPa，Rp0.2≥307MPa；-40℃条件下冲击功Akv≥90J。具有飞溅小，熔池流动性好，熔渣覆盖均匀，电弧声音较柔和，焊缝成形美观，脱渣容易等良好的焊接工艺特点；研制焊条的熔敷金属扩散氢含量得到了有效的控制。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种600MPa级耐火耐候钢焊条，其熔敷金属包括如下质量百分比的化学成分，Ni：0.6-1.5wt％；Cr：0.10-0.6wt％；Cu：0.1-0.4wt％；V：0.03-0.12wt％；W：0.05-0.17wt％；Mo：0.25-0.9wt％；Mn：0.5-1.4wt％，Si：0.1-0.7wt％，C：0.04-0.11wt％，S：0.005-0.009wt％，P：0.01-0.02wt％，余量为Fe及不可避免的杂质，各组分的质量百分比之和为100％。

熔敷金属成分中Ni、Cr、Cu质量比为8-15：2-6：1-4，以保证其耐候性能；V、W、Mo质量比为3-12：5-15：25-90，以保证其耐火强度性能。