本發(fā)明屬于焊接材料領域，特別涉及一種用于1100MPa級高強度、高韌性低合金鋼電焊條。
背景技術：
：隨著機械工業(yè)和制造業(yè)的進一步發(fā)展，為了提高鋼結構產(chǎn)品的性能，大量采用高強度鋼，使得與之配套的焊接材料的需求量大大增加。通常來說，隨著焊接材料強度的提高，熔敷金屬的沖擊韌性會降低，如何兼顧兩者，一直是業(yè)內(nèi)追求的目標。中國專利CN200410037809.8所介紹的“一種低溫韌性好的高強度電焊條”發(fā)明專利，其熔敷金屬的抗拉強度大概在850MPa，屈服強度在810MPa左右，該電焊條雖然具有較好的強度性能，但與100公斤或者更高強度的母材匹配效果不夠理想。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種1100MPa級高強度、高韌性低合金鋼電焊條，能有效提高熔敷金屬低溫韌性，適用于100公斤級的低合金鋼結構的焊接，其為直流專用，全位置焊接性能優(yōu)異、電弧穩(wěn)定、無偏弧現(xiàn)象、飛濺小、脫渣容易。本發(fā)明所采用的技術方案為：一種1100MPa級高強度、高韌性低合金鋼電焊條，由焊芯和藥皮構成，藥皮涂敷于焊芯外壁，所述藥皮占焊條總重量的45％～55％；以焊芯總重量為基準，按重量百分比計，所述焊芯的組分如下：C：0.05～0.10％；Si：0.005～0.03％；Mn：0.30～0.55％；Cr：0.005～0.20％；Ni：0.005～0.30％；V：0.001～0.005％P：≤0.020％；S：≤0.014％；Fe：余量；以藥皮總重量為基準，按重量百分比計，所述藥皮的組分包括：碳酸鈣：20～30％；碳酸鎂：1～5％；碳酸鋇：5～10％；氟化鈣：10～18％；冰晶石：3～10％；氟化鋇：1～5％；金紅石：3～8％；鈦白粉：1～5％；二氧化硅：2～10％；電解錳：5～10％；硅鐵：2～5％；鎳粉：4～8％；鉻粉：1～3％；鉬粉：1～3％；釩鐵：1～3％。所述焊條在焊態(tài)下使用，其熔敷金屬化學成分的重量百分比為：C：≤0.07％，Si：0.2～0.4％，Mn：1.3～1.8％，Ni：2.6～3.8％，Cr：0.75～1.1％，Mo：0.66～1.0％，V：0.1～0.2％，P：≤0.010％，S：≤0.01％，其余為Fe。在本發(fā)明中對熔敷金屬化學成分的限定理由如下：碳有提高熔敷金屬強度的作用，同時對降低其韌性和抗裂性也用明顯的作用，為提高韌性喝改善抗裂性，碳含量應盡量低些。但是，焊接過程中由藥皮會向熔敷金屬中過渡碳，所以碳含量限制在0.07％以下。硅是焊接過程中有效的脫氧劑，當熔敷金屬中硅含量小余0.2％時，達不到充分脫氧的效果，使焊縫中可能出現(xiàn)氣孔等缺陷，當硅含量大于0.4％時，則會對焊縫的低溫韌性有害。錳是良好的脫氧和脫硫劑，能有效提高熔敷金屬的強度，當含錳量小于1.3％時，熔敷金屬強度達不到要求，同時也不利于防止焊縫產(chǎn)生熱裂紋。當錳含量大于1.8％時，熔敷金屬韌性會降低。鎳可以通過減少先共析鐵素體的比例，增加針狀鐵素體的比例，提高熔敷金屬的韌性，降低其脆性轉(zhuǎn)變溫度，當鎳含量小于2.6％時，低溫下的沖擊韌性達不到要求，當鎳含量大于3.8％時，熱裂紋敏感性則會增大。鉻是碳化物形成元素，對提高熔敷金屬的強度有明顯作用，但對低溫韌性則有不良的影響，當鉻含量小于0.75％時，熔敷金屬強度達不到要求，當鉻含量大于1.1％時，熔敷金屬韌性明顯惡化。鉬元素在提高強度的同時對低溫韌性也有一定的不良影響，因此，為達到要求的強度，應控制鉬含量不低于0.66％，但鉬含量高于1.0％時，會對韌性不利。釩是良好的脫氧劑，可細化組織晶粒，提高強度和韌性，當控制釩在0.1～0.2％時，強度和韌性可得到最佳的匹配。采用本發(fā)明焊條施焊，焊縫強度大于1100MPa，-40℃沖擊功大于27J，擴散氫含量在2～3ml/100g之間，高強度、高韌性，尤其適用于100公斤級的低合金鋼結構的焊接，本發(fā)明有效提高了熔敷金屬低溫韌性，全位置焊接性能優(yōu)異、電弧穩(wěn)定、無偏弧現(xiàn)象、飛濺小、脫渣容易。具體實施方式下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。本發(fā)明由焊芯和藥皮相結合，焊芯采用優(yōu)質(zhì)的HO8D碳鋼芯線，其組份如下表(重量百分比％)：CSiMnCrV0.05～0.100.005～0.030.30～0.550.005～0.200.001～0.005PSNiFe≤0.020≤0.0140.005～0.30余量藥皮占焊芯和藥皮總重量百分比的45％-55％。藥皮成分如下(重量百分比)：碳酸鈣碳酸鎂碳酸鋇氟化鈣冰晶石氟化鋇20～301～55～1010～183～101～5金紅石鈦白粉二氧化硅電解錳硅鐵鎳粉3～81～52～105～102～54～8鉻粉鉬粉釩鐵1～31～31～3實施例1：采用焊條生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)通用的制造工藝，按表1-1的焊芯配方制作焊芯，按照表1-2的藥皮配方進行配制并通過干混濕混制備出焊條涂料，把焊條涂料涂敷到焊芯上，使之成型：表1-1焊芯配方(單位：重量百分比)CSiMnCrNiVPSFe0.0660.0070.440.0070.0140.0020.0070.006余量表1-2藥皮配方(單位：重量百分比)化學性能采用火花原子發(fā)射光譜儀進行測試，力學性能采用拉伸試驗機、低溫槽、沖擊試驗機進行測試，擴散氫采用氣相色譜擴散氫分析儀進行測試。其熔敷金屬化學成分見表1-3，力學性能見表1-4，擴散氫含量見表1-5，其中擴散氫的測定采用氣相色譜法，測試五片取平均值：表1-3熔敷金屬的化學成分(單位：焊條重量的百分比)CMnSiPSNiCrMoVFe0.0601.560.340.0070.0063.100.890.810.13余量表1-4熔敷金屬的力學性能表1-5熔敷金屬擴散氫含量試件焊條焊前烘干條件擴散氫含量(ml/100g)實施例1400℃×1h2.53實施例2：采用焊條生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)通用的制造工藝，按表2-1的焊芯配方制作焊芯，按照表2-2的藥皮配方進行配制并通過干混濕混制備出焊條涂料，把焊條涂料涂敷到焊芯上，使之成型：表2-1焊芯配方(單位：重量百分比)CSiMnCrNiVPSFe0.0660.0070.420.0070.0130.0020.0060.006余量表2-2藥皮配方(單位：重量百分比)其熔敷金屬化學成分見表2-3，力學性能見表2-4，擴散氫含量見表2-5，其中擴散氫的測定采用氣相色譜法，測試五片取平均值：表2-3熔敷金屬的化學成分(重量百分比)CMnSiPSNiCrMoVFe0.0651.500.300.0080.0053.200.970.880.15余量表2-4熔敷金屬的力學性能表2-5熔敷金屬擴散氫含量試件焊條焊前烘干條件擴散氫含量(ml/100g)實施例2400℃×1h2.47實施例3：采用焊條生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)通用的制造工藝，按表3-1的焊芯配方制作焊芯，按照表3-2的藥皮配方進行配制并通過干混濕混制備出焊條涂料，把焊條涂料涂敷到焊芯上，使之成型：表3-1焊芯配方(單位：重量百分比)CSiMnCrNiVPSFe0.0650.0080.430.0070.0140.0020.0070.005余量表3-2藥皮配方(單位：重量百分比)化學性能采用火花原子發(fā)射光譜儀進行測試，力學性能采用拉伸試驗機、低溫槽、沖擊試驗機進行測試，擴散氫采用氣相色譜擴散氫分析儀進行測試。其熔敷金屬化學成分見表3-3，力學性能見表3-4，擴散氫含量見表3-5，其中擴散氫的測定采用氣相色譜法，測試五片取平均值：表3-3熔敷金屬的化學成分(重量百分比)CMnSiPSNiCrMoVFe0.0641.400.360.0080.0053.010.910.780.16余量表3-4熔敷金屬的力學性能表3-5熔敷金屬擴散氫含量試件焊條焊前烘干條件擴散氫含量(ml/100g)實施例3400℃×1h2.15以上實施例表明，采用本發(fā)明焊條施焊，焊縫強度大于1100MPa，-40℃沖擊功大于27J，擴散氫含量在2～3ml/100g之間，高強度、高韌性，尤其適用于100公斤級的低合金鋼結構的焊接。本發(fā)明1100MPa級高強度、高韌性低合金鋼電焊條，其適用于100公斤級的低合金鋼結構的焊接，直流專用，能有效提高熔敷金屬低溫韌性，全位置焊接性能優(yōu)異、電弧穩(wěn)定、無偏弧現(xiàn)象、飛濺小、脫渣容易。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3