专利名称：一种低碳埋弧焊焊丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊丝，特别涉及一种低碳埋弧焊焊丝，属于焊接材料领域。
背景技术：
近年来，随着钢材冶炼轧制技术的不断进步，钢材逐渐向高强度、高韧性方向发展，低合金高强度钢是一种具有优异低温冲击韧性、强度高的钢材，可降低材料消耗，减轻结构重量、提高结构的安全性。但在焊接方面，目前却缺少能很好地与之匹配的焊材。目前，焊接60公斤或以上强度级别的低合金高强钢结构所使用的焊丝，其中含有较高的合金元素，合金元素含量过高容易造成焊缝中成分偏析严重，易引发裂纹倾向产生，从而影响焊接质量。因此施工时为了减小裂纹倾向，在焊接操作时需先将母材预热，之后再进行施焊。 即使如此，也不能完全避免裂纹倾向的产生。同时，焊丝中的合金元素多含有贵重的金属， 如镍元素，或稀土元素等，这些贵重的金属不仅使焊丝保持较高的生产成本，同时也不利于国家稀有资源的节约利用。
发明内容
本发明人经过大量研究实验，开发出了一种低碳埋弧焊焊丝，本焊丝用于焊接相应强度级别管线钢及钢结构制造行业的焊接，使用简便、生产成本低且具有良好的性能。本发明采用以下技术方案实现焊丝的重量百分比组成为C :0. 05 % 0. 08 %，Mn : I. 30 % I. 90 %，Si : 0. 10 % 0. 30 %，Mo :0. 30 % 0. 60 %，Ni :0. 10 % 0. 20 %，Ti :0. 02 % 0. 10 %，B :
0.002% 0. 007%，Cu :彡 0. 20%，S :彡 0. 010%，P :彡 0. 015%，N 0. 005%，余量为 Fe
及少量不可避免的杂质；各组分的重量百分比之和为100%。为了获得更好的效果，优选焊丝的重量百分比组成为C :0. 07% 0.08%，Mn:
1.60% I. 90%, Si :0. 25% 0. 30%, Mo :0. 30% 0. 50%, Ni :0. 10% 0. 20%, Ti
0.04% 0. 06%, B :0. 002% 0. 005%, Cu :彡 0. 20%, S :彡 0. 010%, P :彡 0. 015%, N (0. 005%，余量为Fe及少量不可避免的杂质。本发明焊丝制备时没有特殊要求，采用常规的生产工艺即可实现，成品焊丝可以制成任何所需规格。本发明焊丝中各种元素的主要作用C是保证强度的重要因素，过高的C在焊缝中也是致脆元素，随着C含量的增加会促进高碳马氏体的形成，严重影响焊缝金属的抗裂性能和冲击韧性，所以在焊丝中要控制碳的含量，将焊丝中的C含量控制在0. 05% 0. 08%之间。Si、Mn作为主要的脱氧、脱硫元素，适量的Si、Mn可提高熔敷金属的韧性及强度， 加入Si元素还可以起到改善焊接工艺性能的作用，为保证充分的脱氧一般要求焊缝金属中的Si含量大于0. I %，但当焊缝金属中Si的含量大于0. 6 %时会影响焊缝金属的低温冲击韧性。因此我们控制焊丝中Si含量在0. 10% 0. 30%之间，焊丝中Mn含量控制在I.30% I. 90%之间，在焊缝金属中可以减少先共析铁素体的数量，促进针状铁素体的形成，提高焊缝金属的人性及强度。加入Mo元素，在焊缝金属中可以抑制先共析铁素体的形成促进针状铁素体的形成，它们的加入可以降低针状铁素体的转变温度，从而使焊缝金属具有较高的抗拉强度，同时还具有良好的低温冲击韧性。将焊丝中的Mo含量控制在0. 30% 0. 60%之间。加入少量的Ni可提高铁素体集体的韧性和促进针状铁素体形成，从而改善焊缝金属抗冷裂性能和提高低温冲击韧性。加入微量的Ti、B可起到细化晶粒的作用，并可在焊缝凝固过程中与N结合形成 TiN、BN从而降低了焊缝金属中固溶氮的含量。少量Cu元素的加入不仅可以固深强化焊缝金属，而且提高了焊缝金属的耐腐蚀性能，但Cu元素含量过高会降低焊接的电弧稳定性，影响焊缝金属的韧性，在焊接中易产生高温裂纹，因此将焊丝中的Cu含量控制在0. 20%以下。S、P、N作为焊缝金属的杂质元素，含量偏高时会严重影响焊缝金属的韧性，应严格控制。本发明焊丝的使用本焊丝配合SJlOl焊剂施焊，适用于焊接相应强度级别高强钢结构的焊接，可广泛用于Q550级强度低合金高强钢结构及X80管线钢的焊接。本发明焊丝的优点和特点是I.本发明焊丝具有优良的焊缝金属强度及低温冲击韧性；熔敷金属的力学性能达到抗拉强度60公斤级钢结构焊接要求。2.本发明焊丝降低了合金元素的加入量，不仅节约了宝贵的资源，也降低了生产成本。3.采用用本发明焊丝能够降低焊接操作成本。
具体实施例方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限制本发明。实施例I组分的重量组成为C :0. 07%, Mn I. 85%, Si :0. 15%, Mo :0. 35%, Ni :0. 15%, Ti :0. 04%, B :0. 003%, Cu :0. 005%, S :0. 008%, P :0. 012%, N :0. 003%，其余为 Fe 及其
不可避免的杂质，各组分重量之和为100%。取各组分后，采用常规工艺制成直径4. Omm焊条。基本过程为经电炉冶炼后，再经锻造、热轧、退火制成盘条，并检验盘条成分符合要求；然后将盘条经以下步骤制成焊丝 I)去除退火所生成的氧化皮，包括机械去除和化学去除。2)将盘条拔至所需要的直径。 3)将半成品焊丝经酸洗、碱洗等工序，去除其表面残留的不洁净物，保证镀铜工序的顺利进行。4)化学镀铜6)水洗、烘干，使焊丝表面洁净干燥。最后，将焊丝缠绕、包装，出厂。实施例2按重量取组分C :0. 061%, Mn 1. 58%, Si :0. 30%, Mo :0. 15%, Ni :0. 20%, Ti
0.05%, B :0. 002%, Cu :0. 006%, S :0. 001%, P :0. 010%, N :0. 007%，余量为 Fe 及其不可
避免的杂质，各组分重量之和为100%。
采用与实施例I同样的方法制成埋弧焊丝。实施例3按重量取组分C :0. 07%, Mn I. 75%, Si :0. 25 %, Mo :0. 32%, Ni :0. 10%, Ti 0. 03%, B :0. 002%, Cu :0. 010%, S :0. 009%, P :0. 015%, N :0. 005%，余量为 Fe 及其不可避免的杂质，各组分重量之和为100% ;采用与实施例I同样的方法制成埋弧焊丝。实施例4按重量取组分C :0. 072%, Mn 1. 58%, Si :0. 26%, Mo :0. 32%, Ni :0. 10%, Ti 0. 06%, B :0. 003%, Cu :0. 007%, S :0. 001%, P :0. 010%, N :0. 004%，余量为 Fe 及其不可避免的杂质，各组分重量之和为100% ;采用与实施例I同样的方法制成埋弧焊丝。实验例对实施例I 4所制备的焊丝进行焊接试验，所得熔敷金属的力学性能如表I所
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表I
权利要求
1.一种低碳埋弧焊焊丝，其特征在于其重量百分比组成为(:0.05^-0.08%, Mn I. 30% I. 90%, Si :0. 10% 0. 30%, Mo :0. 30% 0. 60%, Ni :0. 10% 0. 20%, Ti 0. 02% 0. 10%, B :0. 002% 0. 007%, Cu :彡 0. 20%, S :彡 0. 010%, P :彡 0. 015%, N (0. 005%,余量为Fe及少量不可避免的杂质；所述各组分的重量百分比之和为100%。
2.根据权利要求I所述的一种低碳埋弧焊焊丝，其特征在于焊丝的重量百分比组成为C 0. 07% 0. 08%,Mn :1. 60% I. 90%, Si :0. 25% 0. 30%,Mo :0. 30% 0. 50%, Ni :0. 10 % 0. 20 %，Ti :0. 04 % 0. 06 %，B :0. 002 % 0. 005 %，Cu ^ 0. 20 %, S ^0.010%, P^0.015%, N^ 0. 005%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；所述各组分的重量百分比之和为100%。
全文摘要
本发明涉及一种低碳埋弧焊焊丝，焊丝的重量百分比组成为C0.05％～0.08％，Mn1.30％～1.90％，Si0.10％～0.30％，Mo0.30％～0.60％，Ni0.10％～0.20％，Ti0.02％～0.10％，B0.002％～0.007％，Cu≤0.20％，S≤0.010％，P≤0.015％，N≤0.005％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；本发明焊丝具有优良的焊缝金属强度及低温冲击韧性，生产成本低，使用简便、焊接操作成本低。
文档编号B23K9/18GK102601543SQ201210100998
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者乔良燕, 吴立涛, 崔伟, 张珊珊, 李艳琨, 柳江, 沈明海, 郑子行 申请人:天津大桥焊丝有限公司