[发明专利]一种高强耐磨钢焊丝用热轧盘条及其生产方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种高强耐磨钢焊丝用热轧盘条及其生产方法，通过向热轧盘条中加入特定含量的Zr元素、V元素和Ti元素，并通过对热轧盘条中各组分含量的设计，结合优选的制备工艺方法，实现了各元素功能之间的协同互补，在降低钢中不可避免的焊接危害元素对焊接性能和裂纹敏感性影响的同时，提高了焊丝用热轧盘条钢的刚性、强度和耐磨性能，满足了1000Mpa级高强耐磨钢对专用焊丝在刚性、强度和耐磨性能上的要求。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种高强耐磨钢焊丝用热轧盘条及其 生产方法。

背景技术

随着机械制造工业的迅猛发展，增加金属材料的强度，以减轻构件重量逐 渐成为结构钢的发展方向。尤其是近年来，在工程机械，汽车车辆，煤炭、矿 山机械等领域，所用金属材料的强度级别越来越高，越来越多的传统强度钢被 高强度高耐磨钢取代。例如，采用超高强度钢制造工程机械的结构件，起重机 的吊臂，汽车的梁结构，以及车体等移动设备的构件等。将传统强度钢取代为 超高强度钢可以明显减轻设备自重，减少燃料消耗，同时提高承载能力，提高 工作效率，由此带来的经济效益极其可观。

随着强度高、耐磨性好的高强耐磨钢应用越来越广泛，对该类钢焊接所用 的焊丝的要求也来越高，然而市场中能满足高强耐磨钢焊接要求的焊丝很少， 在实际生产中多采用级别较低的焊丝进行焊接，这些焊丝熔覆后的钢结构性能 无论是在硬度、强度上还是在耐磨性能上均无法与高强耐磨钢匹配，满足不了 高强耐磨钢焊接的要求，因此亟需开发一种高强耐磨钢的焊接用焊丝材料，进 一步推动高强耐磨钢的应用推广。

发明内容

针对现有技术中的焊丝熔覆后的硬度、强度和耐磨性能均不能满足高强耐 磨钢焊接要求的技术问题，本发明提供一种高强耐磨钢焊丝用热轧盘条及其生 产方法，其熔覆后所得金属的抗拉性能、屈服性能、断后延伸率和抗冲击性能 优异，能够满足1000Mpa级高强耐磨钢焊接所用焊丝的要求。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

本发明实施例提供了一种高强耐磨钢焊丝用热轧盘条，其中，所述高强耐 磨钢焊丝用热轧盘条包括以下质量百分比的元素，C：0.18％～0.25％，Si： 1.10％～1.50％，Mn：1.70％～2.00％，Ni：1.50％～2.10％，Mo：0.30％～0.50％， Cr：0.05％～0.15％，V：0.02％～0.04％，N：0.06％～0.09％，Ti：0.05％～0.08％， Zr：0.03％～0.07％，P：≤0.01％，S：≤0.008％，As：≤0.01％，Sb：≤0.01％， O：≤0.005％，H：≤0.0001％，余量为Fe。

相对于现有技术，本申请公开的高强耐磨钢焊丝用热轧盘条中加入了特定 含量的Zr元素、V元素和Ti元素，实现三种元素的功能互补，既达到细化焊 缝的晶粒组织，提高焊接接头的力学性能的效果，又不会生成难溶的氧化物， 增加气焊难度，V元素还能提高材料的高温硬度，Ti元素还能参与氮元素的固 化过程，提高焊缝金属的抗氮气孔的能力，细化焊缝组织；特定含量的Ni元素 和Cr元素能改善焊缝的组织性能，强化焊接接头的低温冲击韧性；特定含量的 Mo元素能防止回火脆性和过热倾向，提高钢的高温强度，蠕变强度和持久强 度等。

总之，本申请通过对热轧盘条中各组分含量的设计，实现了钢中各元素功 能之间的协同互补，不仅降低了钢中不可避免的焊接危害元素对焊接性能的影 响和焊接裂纹敏感性，还提高了焊丝用热轧盘条钢的强度和耐磨性能，满足了 1000Mpa级高强耐磨钢焊丝用热轧盘条中对钢强度和高耐磨性能的要求。

优选地，所述高强耐磨钢焊丝用热轧盘条中C元素和Mn元素的质量比为 1:8-10。