[发明专利]一种免涂装耐候桥梁钢用高性能耐侯焊条

说明书

一种免涂装耐候桥梁钢用高性能耐侯焊条，属于焊接材料技术领域；尤其适用于屈服强度420～620MPa级别的耐候钢板的手工焊焊接，该焊条由药皮和焊芯组成，焊芯的熔敷金属化学成分按质量百分比为：C 0.010～0.085，Si 0.1～0.4，Mn 0.8～1.50，Cr 0.15～0.45，Ni 0.8～1.50，Cu 0.2～0.4，Ti 0.02～0.09，B 0.001～0.003，S≤0.015，P≤0.015，余量为铁及不可避免的杂质。优点在于，焊条熔敷金属的成分设计合理，施焊后所得熔敷金属和焊接接头具有良好综合性能，尤其是‑40℃和‑60℃的低温冲击韧性，且耐腐蚀性能良好。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种免涂装耐候桥梁钢用高性能耐侯焊条，尤其适用于屈服强度420～620MPa级别的耐候钢板的手工焊焊接，采用该焊条实施焊接后熔敷金属及接头具有高强、高韧、耐腐蚀的特点。

背景技术

在经济区承包了超过3000个工程，其中涉及众多建筑、交通等基础设施建设项目。目前，每年由普通钢铁腐蚀产生的损失巨大，超半数以上的钢材直接曝露于大气中使用。耐候钢是一种能够生成锈层抵御大气腐蚀的钢铁结构材料，经合理的养护能够使用上百年。免涂装耐候钢更可以在免除涂装的条件下，直接曝露于大气中使用，从而大大减少养护成本。因此，使用免涂装耐候钢作为结构材料能够产生巨大的经济效益。

近年，一种具有高强度、低屈强比、高冲击韧性、易焊接、耐候性良好等特点的免涂装耐候钢被成功研发。为保证结构安全及使用寿命，耐候钢必须与具有相近强度和耐蚀性的焊接材料配合使用。然而，目前市面上已有的焊接材料均无法与该类钢铁材料实现良好的性能匹配。

耐候指数是表征钢铁材料耐大气腐蚀能力的重要指标。美国标准和日本标准有不同的计算方法用以计算耐候指数。研究表明，当钢材的美标耐候指数I＞6.0时，钢材具有明显的耐大气腐蚀能力。当耐候指数I＞6.5时，耐候钢铁材料能够在免涂装条件下使用，从而大大提升了耐候性能并减少了养护成本。而日本标准中的耐候系数V值能适用于评价高Ni含量的耐候钢。与此同时，由于焊接接头组织和成分极不均匀，容易成为腐蚀的薄弱区，因此对焊接材料的耐蚀性往往具有更高的要求。

国标GB/T 714-2015《桥梁用结构钢》规定D级耐候桥梁钢KV₂(-20℃)＞120J，E级耐候桥梁钢KV₂(-40℃)＞120J，F级耐候桥梁钢KV₂(-60℃)＞47J。因此，为保证钢桥的结构安全，与该类桥梁用耐候钢相匹配焊接材料也应该具有优良的低温冲击韧性。在未来，耐候钢还将被应用到更多高寒低温环境中，这要求相匹配的焊接材料具有优良的低温韧性。因此，研制一种耐蚀性能与免涂装耐候钢匹配，兼具优良的强度、低温韧性和可焊性的焊条是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免涂装耐候桥梁钢用高性能耐侯焊条，解决了免涂装耐候钢缺少相配套的手工焊条问题；高性能且具有耐候性的配套手工焊条。采用该种焊条形成的熔敷金属及焊接接头兼具高强度、良好的低温冲击韧性，-40℃和-60℃低温韧性优良，耐候性能良好。焊条焊接时的电弧稳定、飞溅小、脱渣性能良好，成型美观。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明由药皮和焊芯组成，焊芯的熔敷金属化学成分按质量百分比为：C0.010～0.085，Si0.1～0.4，Mn 0.8～1.50，Cr 0.15～0.45，Ni 0.8～1.50，Cu 0.2～0.4，Ti 0.02～0.09，B 0.001～0.003，S≤0.015，P≤0.015，余量为铁及不可避免的杂质。

所述焊条适用于屈服强度420～620MPa级免涂装耐侯桥梁钢的焊接。

所述的药皮为钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维素型或低氢型中的一种。