專利名稱：80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種80公斤級低焊接裂紋敏感性高 強(qiáng)度鋼板專用焊絲。
背景技術(shù)：
低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板是一種在不預(yù)熱或低預(yù)熱的情況下焊接不 出裂紋的鋼板，這類鋼板的主要特點(diǎn)為，具有低的Pcm值、低碳當(dāng)量、優(yōu)良 的焊接性，同時(shí)具有低的C含量、高純凈度、高強(qiáng)度和高韌性的特點(diǎn)。由于 該種鋼材是一種新型的鋼種，至今沒有專門用于該鋼種焊接的專用焊絲，更 沒有使用于較低溫下焊接的專用焊絲。焊接該鋼種時(shí)，多采用普通的高強(qiáng)度 焊絲作代用品。為了提高焊縫強(qiáng)度，采用在高強(qiáng)度焊絲中(如ER76—1、 ER83 —1)中同時(shí)添加大量的Ni、 Cr、 Mo等貴重合金成份或含量作代用焊絲。利 用該代用焊絲所焊接低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板，因?yàn)楹缚p合金元素含量 過高，從而導(dǎo)致P cm值、低碳當(dāng)量過高不能實(shí)現(xiàn)在不預(yù)熱或低預(yù)熱的情況下 進(jìn)行焊接，使得該鋼板體現(xiàn)不出其獨(dú)有的優(yōu)異性能，并且還因此大大提高了 焊絲的生產(chǎn)成本。目前還沒有專門用于在零下2(TC至零下5(TC間環(huán)境中，焊 接低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼的既經(jīng)濟(jì)、焊接性能又好的專用焊絲。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的，就是提供專門使用于零下20'C至零下5CTC間氣溫環(huán)境中 焊接80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的第一技術(shù)方案為80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲，基本由下列重量百分 比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、錳Mn: 1.40—2.10、鈦Ti: 0.02—0.20、硼B(yǎng): 0.001—0.01、鎳Nh 0.001—1.50、釩V《0.10、硫S《0.10、 磷P《0.10，余量為鐵及其不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，構(gòu)成所述的焊絲中含有小于1.20。/。的鉻Cr元素；構(gòu)成所述的焊絲 中含有小于0.50%的銅元素。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的第二技術(shù)方案為-80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲，基本由下列重量百分 比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、錳Mn: 1.40—2.10、鈦Ti: 0.02—0.20、硼B(yǎng): 0.001—0.01、鎳Ni: 0.001—1.50、鈮Nb《0.10、硫S《0.10、 磷P《0.10,余量為鐵及其不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，構(gòu)成所述的焊絲中含有小于1.20。/。的鉻Cr元素；構(gòu)成所述的焊絲 中含有小于0.50°/。的銅元素。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的第三技術(shù)方案為80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲，基本由下列重量百分 比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40_1.00、錳Mn: 1.40—2.10、鈦Ti: 0.02—0.20、硼B(yǎng): 0.001—0.01、鎳Ni: 0.001—1.50、鉻Cr: 0.05—1.20、鈮 Nb《0.10、釩V《0.10、硫S《0.10、磷P《0.10，余量為鐵及其不可避免的 雜質(zhì)構(gòu)成。另外，構(gòu)成所述的焊絲中含有小于1.20。/。的鉻Cr元素；構(gòu)成所述的焊絲 中含有小于0.50%的銅元素。本發(fā)明所提供的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲具有 以下優(yōu)點(diǎn)其一，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，利用該焊絲適用于零下2(TC至零下5(TC間氣溫環(huán) 境中焊接高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，因此，可以實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的焊接作 業(yè)；其二，利用該焊絲焊接的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，不但能夠?qū)崿F(xiàn)焊縫的微合金化， 阻止了焊接的焊縫產(chǎn)生冷裂紋現(xiàn)象的發(fā)生，并且焊接時(shí)無須預(yù)熱，因此改善 了焊工的操作環(huán)境，使用極其方便；其三，由于在該焊絲中含有適量的Ti、B或V，使得焊縫的晶粒更加細(xì)化，提高了焊縫的強(qiáng)韌性，降低了焊接時(shí)的 飛濺程度；其四，由于構(gòu)成該高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼用氣體保護(hù)焊絲中，沒有含貴重 的金屬鉬，每噸的生產(chǎn)成本比普通的替代焊絲減少1000多元以上。
具體實(shí)施方式
第一種是含有C、 Si、 Mn、 Ti、 B、 Ni 、 Cr和V及銅元素的80公斤級 低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板的專用焊絲，其實(shí)施例為 實(shí)施例1選用S和P均小于0.10重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉工 藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.8、 Mn: 1.80、 Ti: 0.10、 B: 0.001、 Ni: 0.40、 V: 0.09，余量為鐵及其不可避 免的其含量不多于鐵成份百分之0.01的雜質(zhì)。實(shí)施例2選用S和P均小于0.025重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.06、 Si: 1.0、 Mn: 1.40、 Ti: 0.02、 B: 0.008、 Ni: 0.60、 V: 0.05，余量為鐵及其不 可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.40的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲后將焊絲鍍 銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.5。實(shí)施例3選用S和P均小于0.015重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.12、 Si: 0.4、 Mn: 2.10、 Ti: 0.15、 B: 0.010、 Ni: 0.20、 V: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之o.io的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.3。 實(shí)施例4選用S和P均小于0.025重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.08、 Si: 0.6、 Mn: 2.10、 Ti: 0.20、 B: 0.005、 Ni: 0.50、 Cr: 1.10、 V: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.30的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲 后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.5。 實(shí)施例5選用S和P均小于0.005重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.05、 Si:0.5、 Mn: 2.00、 Ti: 0.08、 B: 0.020、 Ni: 0.03、 Cr: 0.05、 V: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之o.io的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.3。 實(shí)施例6選用S和P均小于0.015重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Sh 0.7、 Mn: 1.50、 Ti: 0.12、 B: 0.004、 Ni: 0.050、 Cr: 0.80、 V: 0.02，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.30的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲 后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.4。為了進(jìn)一步提高焊絲的焊接強(qiáng)度，在上述實(shí)施例4、 5和6中加入了不高 于1.20M含量的鉻Cr元素。在上述實(shí)施例中加入不高于1.50。/。含量的鎳Ni元素，即可使得焊絲具有 一定的淬透性。第二種是含有C、 Si、 Mn、 Ti、 B、 Ni 、 Cr和Nb及銅元素的80公斤 級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板的專用焊絲，其實(shí)施例為 實(shí)施例7選用S和P均小于0.10重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉工 藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.8、 Mn: 1.80、 Ti: 0.10、 B: 0.001、 Ni: 0.40、 Nb: 0.09，余量為鐵及其不可避 免的其含量不多于鐵成份百分之0.01的雜質(zhì)。選用S和P均小于0.015重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.7、 Mn: 1.50、 Ti: 0.12、 B: 0.004、 Ni: 0.050、 Nb: 0.02，余量為鐵及其 不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.30的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲后將焊絲 鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.4。實(shí)施例9選用S和P均小于0.005重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.05、 Si:0.5、 Mm 2.00、 Ti: 0.08、 B: 0.020、 Ni: 0.07、 Nb: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之o.io的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.3。 實(shí)施例10選用S和P均小于0.025重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.06、 Si: 1.0、 Mn: 1.40、 Ti: 0.02、 B: 0.008、 Ni: 0.009、 Cr: 0.05、 Nb: 0.05，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.40的雜質(zhì)。在拉拔成焊 絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.5。 實(shí)施例11選用S和P均小于0.015重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.12、 Si: 0.4、 Mn: 2.10、 Ti: 0.15、 B: 0.010、 Ni: 0.002、 Cr: 0.50、 Nb: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之o.io的雜質(zhì)。在拉拔成悍絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.3。 實(shí)施例12選用S和P均小于0.025重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.08、 Si: 0.6、 Mm 2.10、 Ti: 0.20、 B: 0.005、 Ni: 0.50、 Cr: 1.5、 Nb: 0.01，余量 為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.30的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲 后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.5。為了進(jìn)一步提高焊絲的焊接強(qiáng)度，在上述實(shí)施例10、 11和12中加入了 不高于1.20%含量的鉻Cr元素。在上述實(shí)施例中加入不高于1,50。/。含量的鎳Ni元素，即可使得焊絲具有 一定的淬透性。第三種是含有C、 Si、 Mn、 Ti、 B、 Ni、 Cr 、 Nb禾H V或銅元素的80公 斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板的專用焊絲，其實(shí)施例為實(shí)施例13選用S和P均小于0.025重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.06、 Si: 1.0、 Mm 1.40、 Ti: 0.02、 B: 0.008、 Ni: 0.60、 Nb: 0.05、 V: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.40的雜質(zhì)。 實(shí)施例14選用S和P均小于0.025重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.08、 Si: 0.6、 Mn: 2.10、 Ti: 0.20、 B: 0.005、 Ni: 0.50、 Nb: 0.01 、 V: 0.09，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.30的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲 后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.5。 實(shí)施例15選用S和P均小于0.015重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.7、 Mm 1.50、 Ti: 0.12、 B: 0.004、 Ni: 0.050、 Nb: 0.02、 V: 0.02，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.30的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲 后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.4。 實(shí)施例16選用S和P均小于0.10重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉工 藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.8、 Mn: 1.80、 Ti: 0.10、 B: 0.001、 Ni: 0.40、 Cr: 1.0、 Nb: 0.09、 V: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之o.oi的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.2。 實(shí)施例17選用S和P均小于0.015重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.12、 Si: 0.4、 Mn: 2.10、 Ti: 0.15、 B: 0.010、 Ni: 0.20、 Cr: 0.50、 Nb: 0.01、 V: 0.09，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.10的雜質(zhì)。在拉拔成焊絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.3。 實(shí)施例18選用S和P均小于0.005重量百分?jǐn)?shù)的鋼材進(jìn)行焊絲鋼的冶煉，其冶煉 工藝無特殊要求。在冶煉的過程中加入下列重量百分比的元素C: 0.05、 Si: 0.5、 Mn: 2.00、 Ti: 0.08、 B: 0.020、 Ni: 0.03、 Cr: 0.10、 Nb: 0.07、 V: 0.01，余量為鐵及其不可避免的其含量不多于鐵成份百分之0.10的雜質(zhì)。在 拉拔成焊絲后將焊絲鍍銅，其鍍銅的量為焊絲中鐵成分的百分之0.3。為了進(jìn)一步提高焊絲的焊接強(qiáng)度，在上述實(shí)施例16、 17和18中加入了 不高于1.20%含量的絡(luò)Cr元素。在上述實(shí)施例中加入不高于1.50。/。含量的鎳Ni元素，即可使得焊絲具有 一定的淬透性。以上三種構(gòu)成成份的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板的專用焊 絲均能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，并且由于在焊絲中含有適量的Ti 、 V 、 B禾口/ 或Nb，可以大大提高焊縫的強(qiáng)韌性，從而降低了焊縫處的碳當(dāng)量指數(shù)和冷裂 紋指數(shù)，可以省去焊接時(shí)的預(yù)熱工序和焊接后的熱處理工序，簡化焊接的工 藝要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，利用上述實(shí)施例制備出的焊絲(規(guī)格為直徑為1.6毫米)，對 Q690型號(hào)的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板在零下5(TC的溫度下焊 接焊縫的熔敷金屬力學(xué)性能參數(shù)為抗拉強(qiáng)度(Rm)》800Mpa，屈服強(qiáng)度 (Rr0.2) ^690Mpa， V型沖擊吸收功(AKv) >80J。
權(quán)利要求
1、80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲，其特征在于基本由下列重量百分比的元素碳C0.06-0.12、硅Si0.40-1.00、錳Mn1.40-2.10、鈦Ti0.02-0.20、硼B(yǎng)0.001-0.01、鎳Ni0.001-1.50、釩V≤0.10、硫S≤0.10、磷P≤0.10，余量為鐵及其不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用 焊絲，其特征在于構(gòu)成所述的焊絲中含有小于1.20。/。的鉻Cr元素。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板 專用焊絲，其特征在于構(gòu)成所述的焊絲中含有小于0.50%的銅元素。
4、 80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲，其特征在于基 本由下列重量百分比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、錳Mn: 1.40—2.10、鈦Th 0.02—0.20、硼B(yǎng): 0.001—0.01、鎳Ni: 0.001—1.50、鈮 Nb《0.10、硫S《0.10、磷P《0.10，余量為鐵及其不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用 焊絲，其特征在于構(gòu)成所述的焊絲中含有小于1.20。/。的鉻Cr元素。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板 專用焊絲，其特征在于構(gòu)成所述的焊絲中含有小于0.50。/。的銅元素。
7、 80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用焊絲，其特征在于基 本由下列重量百分比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、錳Mm 1.40—2.10、鈦Ti: 0.02—0.20、硼B(yǎng): 0.001—0.01、鎳Ni: 0.001—1.50、鉻 Cr: 0.05—1.20、鈮NbH釩V《0.10、硫S《0.10、磷P《0.10，余量為 鐵及其不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板專用 焊絲，其特征在于構(gòu)成所述的焊絲中含有小于1.20。/。的鉻Cr元素。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板 專用焊絲，其特征在于構(gòu)成所述的焊絲中含有小于0.50%的銅元素。
全文摘要
本發(fā)明屬于焊絲技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種80公斤級低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板的專用焊絲。其技術(shù)方案為，該焊絲含有下列重量百分比的元素碳0.06-0.12、硅0.40-1.00、錳1.40-2.10、鈦0.02-0.20、硼0.001-0.01、鎳0.05-1.50、鉻≤1.20、鈮≤0.10、釩≤0.10、硫≤0.10、磷≤0.10和余量為鐵及其不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，利用該焊絲在不預(yù)熱的情況下，焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板的焊接接頭使用環(huán)境溫度在零下20℃至零下50℃間，可以防止焊縫產(chǎn)生冷裂紋。
文檔編號(hào)B23K35/30GK101234459SQ20081008390
公開日2008年8月6日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者金秋生 申請人:金秋生