[发明专利]一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法

说明书

本发明提供了一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法，涉及焊接技术领域。其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04~0.06%、Si：0.2~0.3%、Mn：1.3~1.5%、Ni：3.0~3.4%、Cr：0.4~0.6%、Mo：0.5~0.7%、Ti：0.04~0.1%、P：0.006%以下，S：0.005%以下，余量为Fe。其制备方法为采用脱硫铁水制备实心焊丝。本发明生产的实心焊丝具有较好的强度和塑韧性，可以满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求；本发明的制备方法，可以相适应的制备符合强度和塑韧性的实心焊丝，使其焊接后满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝及其制备方法。

背景技术

随着科技的飞速发展，低合金高强钢在建筑、水电、车辆、起重机、压力容器、石油化工等重要工程中的应用越来越广泛，高强度级别的钢材使用范围逐步增大，而满足高强高韧性的配套焊材相对较少，特别是满足高强钢焊后整体消硬处理的焊材极度缺失，限制了高强钢的应用。

目前，对于900MPa及以上的高强钢，现有的焊材在强度方面可以满足要求，但塑韧性不足，往往会导致900MPa及以上的高强钢焊后开裂，特别是不能满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求，导致高强钢应用进展缓慢。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，具有较好的强度和塑韧性，可以满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求。

本发明的第二个目的在于提供一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝的制备方法，可以相适应的制备符合强度和塑韧性的实心焊丝，其焊接后满足900MPa及以上的高强钢焊后构件的消硬要求。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种900MPa级高强钢气保护实心焊丝，其化学成分按重量百分比计包括：C：0.04~0.06%、Si：0.2~0.3%、Mn：1.3~1.5%、Ni：3.0~3.4%、Cr：0.4~0.6%、Mo：0.5~0.7%、Ti：0.04~0.1%、P：0.006%以下，S：0.005%以下，余量为Fe。

本发明中，C是保证实心焊丝强度的主要元素，但在高强钢焊缝中也是致脆元素，若C含量过高会影响焊丝的抗裂性能和冲击韧性，同时不利于焊丝钢的生产制造；因此，本发明焊丝中C的重量百分比控制在0.04~0.06%的范围内，既保证了实心焊丝的强度，也避免了影响焊丝的抗裂性能和冲击韧性；

Si是焊丝生产中常用的脱氧剂，可以改善焊接工艺性能，在有效提高焊丝强度的同时也会降低其塑韧性，因此，本发明为了保证焊丝的塑韧性，Si的重量百分比控制在0.2~0.3%范围内，可以在有效提高焊丝强度的同时保证焊丝的塑韧性；

Mn是奥氏体稳定化元素，可以通过固溶强化提高焊丝的强度，随着Mn含量的增加，焊丝的针状铁素体含量细化并显著增加，先共析铁素体含量减少，侧板条铁素体数量明显减少，Mn元素含量过高会使焊丝中形成魏氏组织，使焊丝的塑韧性降低；因此，本发明焊丝中Mn的重量百分比控制在1.3~1.5%范围内，以保证焊丝的塑韧性；

本发明通过控制C、Si和Mn的含量，在有效提高焊丝强度的同时，可以保证焊丝的塑韧性，可以有效避免900MPa及以上的高强钢焊后的开裂。

本发明中，Ni是奥氏体稳定化元素，是保证焊缝金属低温韧性的主要元素，与Mn的作用类似；

Ti与O、N形成的TiO、TiN具有较高的熔点，可以作为针状铁素体的形核核心，并能阻碍奥氏体晶粒的长大，细化晶粒；微量的Ti就能显著改善焊缝组织，提高低温韧性，保证抗裂性；