CN1118295A - 一种气体保护焊焊丝 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊接材料领域。主要适用于低合金钢的焊接。该焊丝的化学成分包含有(重量%)C≤0.12,Si0.3—0.90%,Mn1.0—2.2,S≤0.025,P≤0.025,Ni0.5—1.5,Mo0.1—0.6,Ti0.05—0.2,Zr0.01—0.1,其余为铁。该焊丝与现有技术相比较具有焊缝性能好,焊接强度高和在负温度下使用效果更加明显等特点。
Description
本发明属于焊接材料领域。主要适用于压力容器、工程机械、管线等低合金钢的焊接。
目前由于低合金钢的迅速发展,以及焊接结构在负温下服役已日趋广泛,例如管线、海洋工程,液化石油容器以及工程矿山机械等都需要在负温下使用。因此对焊缝金属和母材的韧性在使用要求上是越来越苛刻。在现有技术中能够使用在负温下的气体保护焊丝并不多。例如美国专利US3424892介绍了一种气体保护焊焊丝。该焊丝的主要缺点是成份限制严格,磷、硫均限制0.01%以下,因此该焊丝在一般钢铁厂是无法生产的。再有日本神户钢厂的MG60焊丝,该焊丝的主要缺点是随使用温度的降低,其焊缝金属力学性能也降低,因此该焊丝用作负温下使用也有所欠缺。
本发明的目的是提出一种焊缝强度高,负温使用效果好和适用范围广的气体保护焊焊丝。
气体保护焊是一种采用Ar+CO2或Ar+O2/CO2保护的电弧焊方法,通常比手工焊的效率高、质量好,抗裂能力强和可实现全位置自动焊等优点。焊丝是气体保护焊不可缺少的材料。因此根据本发明目的所提出的气体保护焊焊丝的特点,我们所设计的这种气体保护焊焊丝的具体化学成份为(重量%)C≤0.12,Si 0.3-0.90%,Mn 1.0-2.2,S≤0.025,P≤0.025,Ni 0.5-1.5,Mo0.1-0.6,Ti 0.05-0.2,Zr 0.01-0.1,其余为Fe。在本发明的焊丝中低C、低S、P主要是为了保证焊缝金属具有高的塑性韧性和抗裂性。一定的Mn、Si含量是熔池的脱氧所必要的,控制Mn、8i的含量,可以改善焊接工艺和提高焊缝力学性能。在本发明焊丝钢中加入Ti 0.05-0.12%和Zr 0.01-0.1%,其目的是为了改善施焊抗气孔性和提高低温冲击韧性。在本发明焊丝中加入Ni0.5-1.5%是为了提高焊缝的韧性和强度,改善焊缝的组织性能和低温冲击韧性。Mo的加入可以提高焊接强度和改善焊缝组织性能。可防止每层焊的回火软化。
本发明焊丝还具有生产工艺简单,按本发明所设计焊丝成份可采用电弧炉进行冶炼,然后再经铸锭、锻方坯、热轧、拉丝、镀铜和成品打轴等工序即可完成该焊丝的生产程序。
本发明气体保护焊丝具有良好的焊接工艺性,该焊丝可以在CO2或Ar+O2/CO2气体保护下进行焊接。该焊丝与现有技术焊丝相比较具有焊缝金属抗裂性能好,可适用于大线能量的焊接,焊缝金属的力学性能高,其屈服强度均大于450MPa,-40℃冲击功均大于50J的效果,而且该焊丝还有焊缝成型美观、飞溅小、无气孔和可以全方位焊接等特点。该焊丝不仅可以施焊于中国的15MVN等钢种,而且还可施焊于美国的ASTMA533、英国的BS4360。西德的STE47、STE51等多种板材或管材,其焊缝金属具有与母材相对应的高强度和良好的韧性,而且还具有抗回火脆性及时效敏感性。焊接时不需预热,也可保证根部无裂。
实施例
我们的实施例是在本发明焊丝成份范围内,对三种不同成份含量材料进行冶炼铸锭、锻造、热轧、拉丝、镀铜和成品打轴等工序生产的焊丝所做的试验,其对比材料是日本神户的MG60焊丝和国产的H08Mn2SiA,本发明焊丝与对比焊丝的具体化学成份见表1。各项性能的对比试验条件均是采用Ar+50%CO2混合气体,对22mm厚的15MnVN钢进行焊接。表2是本发明焊丝与日本神户MG60焊丝和H08Mn2SiA焊丝的焊缝金属力学性能对比。表3为本发明焊丝在三种不同线能量下焊接其焊缝的力学性能。从以上表中的对比可以看出。本发明焊丝与对比焊丝的焊缝金属力学性能,在室温时本发明焊丝其各项性能略优于对比焊丝,而在负温度时性能对比的优越性就更加明显,随温度降低,其效果增强。所以本发明焊丝不但有很好的金属力学性能,更具有很宽的使用温度。可在大线能量下焊接。
表1实施例相应焊丝的化学成分(重量%)
序 号 | C | Si | Mn | S | P | Ni | Mo | Ti | Zr | Fe | |
本发明 | 1 | 0.071 | 0.45 | 1.78 | 0.016 | 0.015 | 1.12 | 0.20 | 0.075 | 0.021 | 余 |
2 | 0.052 | 0.46 | 1.37 | 0.016 | 0.015 | 1.42 | 0.51 | 0.073 | 0.15 | 余 | |
3 | 0.046 | 0.45 | 1.45 | 0.015 | 0.015 | 0.81 | 0.33 | 0.15 | 0.075 | 余 | |
H08Mn2SiA | 0.08 | 0.70 | 1.82 | 0.020 | 0.019 | / | / | / | / | 余 | |
MG60(日本) | 0.071 | 0.50 | 1.30 | 0.01 | 0.017 | / | 0.30 | / | / | 余 |
表2本发明焊丝与对比焊丝焊缝金属力学性能
序 号 | σbMPa | σsMPa | δ5% | ψ% | 20℃AKVJ | 0℃AKVJ | -20℃AKVJ | -40℃AKVJ | |
本发明 | 1 | 574 | 477 | 27 | 74 | 185 | 178 | 126 | 80 |
2 | 533 | 545 | 26 | 73 | 194 | 190 | 157 | 116 | |
3 | 582 | 489 | 26 | 74 | 189 | 177 | 169 | 121 | |
H08Mn2SiA | 571 | 465 | 25 | 70 | 146 | 110 | 78 | 43 | |
日本神户MG60 | 670 | 520 | 22.6 | 69 | 182 | 160 | 100 | 67 |
表3实施例不同焊接线量情况下焊缝金属性能
序号 | 线能量KJ/cm | 拉伸性能 | AKV(J) | |||||||
σbMPa | σsMPa | δ5% | ψ% | 20℃ | 0℃ | -20℃ | -40℃ | |||
本发明 | 1 | 15.830.245.3 | 590550520 | 490465457 | 23.327.629.2 | 66.074.974.7 | 196205179 | 190185149 | 164167137 | 14116398 |
2 | 15.830.245.3 | 655585585 | 585485458 | 21.923.124.6 | 68.474.370.1 | 159164165 | 152139133 | 121127115 | 818083 | |
3 | 15.830.245.3 | 605555535 | 530465453 | 21.024.726.8 | 69.471.371.9 | 145178169 | 97147127 | 8512779 | 607757 |
Claims (1)
1、一种适用于气体保护焊焊丝,其特征在于该焊丝的具体化学成份为(重量%)C≤0.12,Si 0.3-0.90,Mn 1.0-2.2,S≤0.025,P≤0.025,Ni 0.5-1.5,Mo 0.1-0.6,Ti 0.05-0.2,Zr 0.01-0.1,其余为Fe。
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CN 95108258 CN1118295A (zh) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 一种气体保护焊焊丝 |
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CN1118295A true CN1118295A (zh) | 1996-03-13 |
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1995
- 1995-07-21 CN CN 95108258 patent/CN1118295A/zh active Pending
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