專利名稱：一種高性能建筑用埋弧焊絲及盤條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接材料，特別涉及一種高性能建筑用埋弧焊絲及盤條。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外使用最為廣泛的建筑鋼結(jié)構(gòu)鋼是Q235和Q345(日本SN400，相當(dāng)于Q235；SN490，相當(dāng)于Q345)。國外已經(jīng)開始大量使用屈服強度390MPa、440MPa的高強度建筑結(jié)構(gòu)鋼。在2004年-2010年，北京奧運、廣州亞運、上海世博等重大工程需要高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼，各大鋼廠積極開發(fā)，相繼推出高強建筑用鋼Q390和Q420鋼種。目前市場上還沒有發(fā)現(xiàn)可與Q390和Q420厚板相配套的埋弧焊絲，同時具有良好的抗裂性能、高強度、-20℃時CVN沖擊韌性Akv≥90J、良好焊接工藝性能的高性能建筑用埋弧焊絲。中國專利97104393.0公開了一種低合金高強度高韌性埋弧焊絲，其化學(xué)成分(重量％)含有C 0.06～0.12、Mn 1.20～1.80、Si 0.02～0.06、Ni 0.20～0.50、Ti 0.10～0.16、B 0.006～0.01，余量為Fe及不可避免的S和P。該發(fā)明焊絲為中錳低硅微合金化埋弧焊絲，焊后焊縫具有高的強度及低溫沖擊韌性，對大厚板焊接的坡口角度及焊接線能量有較強的適應(yīng)性，焊前不需預(yù)熱，焊后不需進行熱處理，焊接工藝性能好，能廣泛用于橋梁、石油管線、大型壓力容器等結(jié)構(gòu)的焊接。中國專利200410097804.4公開了一種大線能量埋弧焊用焊絲，用質(zhì)量％表示，具有含C0.03～0.10％、N0.0035％以下、Si0.40％以下、Mn1.00～2.50％，還含Ti在0.030％以上且滿足Ti/N15～50，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)組成的焊絲組成。兩篇對比文獻公開的是含有Ti、B的焊絲盤條及焊絲，固然可以在一定程度上提高其熔敷金屬的力學(xué)性能，但是首先存在冶煉難度大，收得率低的技術(shù)問題；其次是成本高，不太適合建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能與建筑用厚鋼板Q390和Q420的配套高性能建筑用埋弧焊絲及盤條，解決目前沒有與建筑用厚鋼板Q390和Q420的配套的埋弧焊絲，以及現(xiàn)有高性能埋弧焊絲存在冶煉難度大，收得率低以及成本較高的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高性能建筑用埋弧焊絲及盤條，其組成化學(xué)成分的重量百分比為C 0.06～0.16％，Si≤0.20％，Mn 1.6～2.3％，S≤0.015％，P≤0.020％，Ni 0.06～0.30％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
本發(fā)明專利的化學(xué)成分設(shè)計簡便、經(jīng)濟。主要特點是合理的碳含量、高錳、含有一定量的Ni元素、低硅、低硫磷、不含Ti、B等元素。
焊絲中合理的碳含量，是兼顧熔敷金屬的抗裂性能和強度，由于本發(fā)明焊絲中不存在Ti、B等微合金元素，為保證焊絲熔敷金屬的強度，碳含量不能太低；從焊縫金屬抗裂性角度來講，碳含量不宜太高，因此碳含量必須合理，且通過提高Mn含量來彌補強度的缺損。焊絲盤條在冶煉過程中不含Cu元素，但在焊絲加工過程中，存在鍍銅工藝，同時配套母材中有時也含有一定量的銅，這樣勢必造成焊縫金屬中必然含有銅。加入一定量的Ni元素，主要目的是為了保證焊縫中與Cu的合適比例，提高抗裂性，同時改善其焊接工藝性能。焊絲中低Si、低S、低P以及較低的氣體元素主要是為了保證熔敷金屬具有高的塑性、低溫沖擊韌性和抗裂性。
本發(fā)明中的焊絲盤條生產(chǎn)工藝路線 焊絲的生產(chǎn)工藝流程為盤條的入廠檢驗→粗拉拔工序→鍍銅工序→分卷包裝工序。這種工藝是焊絲盤條和焊絲的常規(guī)的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的有益效果是1.本發(fā)明盤條、焊絲所得熔敷金屬及焊接接頭具有良好的抗裂性、優(yōu)良的力學(xué)性能，尤其應(yīng)用于較大線能量的雙絲埋弧焊接時，具有良好的焊接工藝性能。2.本發(fā)明盤條、焊絲所得熔敷金屬的綜合性能為屈服強度≥420MPa；抗拉強度520～650MPa；伸長率≥22％；-20℃時CVN沖擊試樣的Akv≥90J。與中國專利97104393.0相比，主要差異點是不含有Ti、B微合金元素；與中國專利200410097804.4相比，主要差異點是不含有Ti微合金元素，但含有少量的Ni，且把Ni作為一個重要的合金元素來處理，而不是作為殘余元素來處理。含有Ti、B的焊絲盤條及焊絲，固然可以在一定程度上提高其熔敷金屬的力學(xué)性能，但是存在冶煉難度大，收得率低的問題；而且成本高，不太適合建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)。因而本發(fā)明沒有采用Ti、B微合金化，而是采用簡明的成分設(shè)計，其熔敷金屬既具有良好的力學(xué)性能，同時有體現(xiàn)出良好的經(jīng)濟性特點，非常適合建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)。
具體實施例方式實施例1-5見表1
表1實施例焊絲的成品化學(xué)成分％
實施例1-5的力學(xué)性能測試數(shù)據(jù)見表2表2實施例焊絲熔敷金屬的力學(xué)性能
注熔敷金屬采用的是本發(fā)明焊絲+SJ101焊劑，Akv*是五個熔敷金屬CVN沖擊試樣的沖擊數(shù)值平均值；預(yù)計發(fā)明推廣應(yīng)用的可行性及前景本發(fā)明的埋弧焊絲及盤條，適于焊接Q390和Q420類的結(jié)構(gòu)鋼。主要應(yīng)用領(lǐng)域有建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、工程機械等。如將在奧運工程中的CCTV大樓鋼結(jié)構(gòu)制作中使用，預(yù)計用量達5000噸，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
權(quán)利要求
1.一種高性能建筑用埋弧焊絲及盤條，其組成化學(xué)成分的重量百分比為C 0.06～0.16％，Si≤0.20％，Mn 1.6～2.3％，S≤0.015％，P≤0.020％，Ni0.06～0.30％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊接材料，特別涉及一種高性能建筑用埋弧焊絲及盤條。解決目前沒有與建筑用厚鋼板Q390和Q420的配套的埋弧焊絲，以及現(xiàn)有高性能埋弧焊絲存在冶煉難度大，Ti、B等元素收得率低以及成本較高的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高性能建筑用埋弧焊絲及盤條，其組成化學(xué)成分的重量百分比為C 0.06～0.16％，Si≤0.20％，Mn 1.6～2.3％，S≤0.015％，P≤0.020％，Ni 0.06～0.30％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明的埋弧焊絲及盤條，適于焊接Q390和Q420類的建筑結(jié)構(gòu)鋼等。
文檔編號B23K9/18GK101041211SQ20061002506
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者屈朝霞, 狄永忠, 趙中英, 周金芳, 石建頌 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司