[发明专利]一种超高强度工程机械钢板用气体保护实心焊丝及其应用

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种超高强度工程机械钢板用气体保护实心焊丝，包括按质量百分含量计的如下组分：C：0.08～0.12%，Si：0.70～0.90%，Mn：1.65～1.85%，Cr：0.45～0.65%，Ni：2.3～2.5%，Mo：0.40～0.70%，Ti：0.08～0.15%，Zr：0.04～0.08%，Nb：0.05～0.10%，B：0.004～0.006%，S：0.005～0.015%，P≤0.010%，余量为铁和不可避免的杂质。本发明还提供上述气体保护实心焊丝的应用，其用于抗拉强度960MPa级别的超高强度工程机械钢板的焊接。采用本发明提供的实心焊丝焊接形成的焊缝具有低温冲击韧性好，屈强比低，强度高，成型美观等优点；且焊接飞溅小，焊接工艺性能优良；采用富氩（80%Ar+20%CO₂）气体保护焊接，其熔敷金属的屈强比≤0.9，适用于抗拉强度960MPa级别的Q890等超高强度工程机械钢板的焊接。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种具有良好的低温冲击韧性、低屈强比的超高强度工程机械钢板用气体保护实心焊丝。

背景技术

随着微合金化技术的开发和冶金工艺技术的进步，由于环保和节能的需求，工程机械制造行业的轻量化发展趋势越演越烈，越轻便的机械，能耗越低，从而达到环保和节能的需求。因此，各种高强度钢，超高强度钢应运而生。这些钢材的研发和使用，推动了科技的进步，也符合了时代的需求。

但是强度越高，钢材的韧性越低，塑性得不到有效保证，从而使得工程机械的安全性越来越不能得到保证；特别是超高强钢（960MPa级及以上），其屈强比（屈服强度和抗拉强度的比值）基本上都近乎接近1了，这样的钢材应用到工程机械上是不安全的，这种状况限制了超高强度钢的使用和发展。公开号为CN106141492A的发明专利公开一种高强焊丝，但是其抗拉强度985MPa，屈服强度955MPa，其屈强比为0.97，其在-40℃低温冲击均值仅63J，塑性不高，韧性不够，这两点使得该焊丝在工程机械制造上存在很大的安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有良好的低温冲击韧性、低屈强比的超高强度工程机械钢板用气体保护实心焊丝，在保证焊缝足够的抗拉强度的基础上，通过焊丝成分配方设计调整，稳定其焊缝力学性能，并降低其屈强比，增加焊缝塑性和低温韧性，从而达到提高工程机械制造安全性的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种超高强度工程机械钢板用气体保护实心焊丝，包括按质量百分含量计的如下组分：C：0.08～0.12%，Si：0.70～0.90%，Mn：1.65～1.85%，Cr：0.45～0.65%，Ni：2.3～2.5%，Mo：0.40～0.70%，Ti：0.08～0.15%，Zr：0.04～0.08%，Nb：0.05～0.10%，B：0.004～0.006%，S：0.005～0.015%，P≤0.010%，余量为铁和不可避免的杂质。

优选的，所述超高强度工程机械钢板用气体保护实心焊丝包括按质量百分含量计的如下组分：C：0.095%，Si：0.77%，Mn：1.80%，Cr：0.45%，Ni：2.4%，Mo：0.45%，Ti：0.12%，Zr：0.06%，Nb：0.08%，B：0.006%，S：0.010%，P≤0.005%，余量为铁和不可避免的杂质。

进一步地，所述气体保护实心焊丝中，Mn的质量百分含量与Ni的质量百分含量之积为4.1*10^-4～4.3*10^-4。

进一步地，所述气体保护实心焊丝的横截面直径为1.16~1.20mm。

本发明还提供上述超高强度工程机械钢板用气体保护实心焊丝的应用，所述气体保护实心焊丝用于抗拉强度960MPa级别的超高强度工程机械钢板的焊接。

进一步地，所述气体保护实心焊丝在焊接时，采用80%Ar+20%CO₂的富氩气体保护。