[发明专利]一种低合金高强度的气体保护焊丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体保护焊丝，特别是指一种低合金高强度的气体保护焊丝。

背景技术

用气体保护的焊丝焊接质量高、易于实现自动化，且适合焊接高强度高韧性钢种，因此在钢铁行业得到广泛应用。对于低合金高强钢焊缝，为了保证焊缝的强度，需要向焊丝中加入足够量的合金元素来强化焊缝，现有的低合金高强度焊丝一般采用Mo等较贵重的合金元素来强化焊缝，也有的采用Cr元素。

随着焊缝强度提高，焊缝的韧性呈下降的趋势。焊缝易产生淬硬组织，抗裂性降低。在高强度焊缝韧性难以提高的情况下，净化焊缝组织、提高焊缝抗回火脆性、降低焊缝中微量有害元素及氢的破坏作用对提高焊缝安全性是至关重要的。

由于Mo金属元素在焊缝中具有抗回火脆性的作用，因此现有的低合金高强焊丝中往往含有一定的Mo金属元素，成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种可以净化焊缝组织、提高焊缝抗回火脆性、降低焊缝中微量有害元素及氢的破坏作用的低合金高强度气体保护焊丝。

为实现上述目的，本发明采用上述技术方案：一种低合金高强度的气体保护焊丝，其化学成分的重量百分数为：C：0.06-0.12％、S i：0.30-0.60％、Mn：1.40-2.00％、P≤0.025％、S≤0.015％、Cr：0.30-0.70％、Ni：1.0-1.6％、W：0.28-0.5％、Cu：0.25-0.50％、Re：0.05-0.15％，其余为Fe及不可避免的杂质。

所述焊丝化学成分中包括重量分数为0.28-0.45％的W和0.08-0.13％的Re。

所述焊丝化学成分的重量百分数为：C：0.11％、Si：0.55％、Mn：1.85％、P：0.015％、S：0.015％、Cr：0.60％、Ni：1.3％、W：0.30％、Cu：0.35％、Re：0.08％，其余为Fe及不可避免的杂质。

以下是本发明的主要元素的作用及其限定，在实验过程和应用中得到的结论：

C：0.06-0.12％，

C是焊丝中的强化元素，含量对焊缝的强韧性及其组织组成有较大的影响。当C含量较低时，焊缝强度较低。当C含量过高时，焊缝韧性下降。为达到焊缝优良的强韧性匹配，本发明焊丝中的C含量为0.06-0.12％。

Si：0.30-0.60％，

Si元素在气保焊焊接时，一方面具有脱氧作用，另一方面还对焊缝有强化作用。但焊缝中的Si含量不宜太高，否则会影响焊缝的韧性，降低焊缝的抗裂性能。本发明焊丝中S i的重量百分比含量控制在0.30-0.60％范围内。

Mn：1.40-2.00％，

Mn是焊缝强韧化的有效元素，在气保焊时还有利于脱氧，防止引起热裂纹的铁硫化物的形成。焊缝中含有较高的Mn时，焊缝针状铁素体的转变起始温度低，转变温度范围大，最终可提高焊缝中针状铁素体体积比。本发明焊丝中Mn的重量百分比控制在1.40-2.00％。

P≤0.025％、S≤0.015％，

P、S是有害元素，含量越低越好，并且随着控制P、S元素含量降低，成本会上升，本发明仅需控制P、S在P≤0.025％、S≤0.015％的范围内即可。

Cr：0.30-0.70％，

Cr元素是一种有效的强化元素，有利于提高焊缝中针状铁素体含量，减少先共析铁素体，并有细化铁素体晶粒的作用，提高焊缝的韧性，但过高的Cr会降低焊缝的韧性。本发明焊丝中Cr的重量百分比含量为0.30-0.70％。

Ni：1.0-1.6％，

Ni有利于提高焊缝金属的韧性尤其是低温冲击韧性，降低脆性转变温度。Ni能减少先共析铁素体含量并改善焊缝韧性。但Ni含量过高时，低温冲击韧性显著下降。Ni含量过高还导致焊缝与母材成分差别大，同时焊丝成本增加。本发明焊丝中Ni的重量百分比含量为1.0-1.6％。

W：0.28-0.5％，

W元素能提高焊缝的淬透性，有效地抑制晶粒长大，在焊缝中的热影响区的晶粒长大也不明显，因此对焊缝抗回火性能有利。本发明焊丝中W的重量百分比含量为0.28-0.5％。

Cu：0.25-0.50％，

Cu含量在一定范围内时，能固溶于焊缝，提高焊缝强度和韧性。本发明焊丝中Cu含量为0.25-0.50％时较好。

Re：0.05-0.15％，