本发明涉及一种焊丝技术领域，具体涉及一种悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝及其生产方法。
背景技术：
随着机械工业生产迅猛发展，在焊接结构日益大型化、轻量化的现代工程机械及冶金矿山机械生产中，为提高机械设备使用性能，以最大限度地满足各种工程建设需要，刚才不仅要有良好的综合力学性能，而且要有良好的加工工艺性能，如耐磨性、韧性和焊接性。在当今资源开发越来越重视节能减排的情况下，设备耐磨材料的性价比成为大型企业实现生产装备大型化、自动化和轻量化的基本要素之一。悍达耐磨钢板具有出色的综合性能，如高硬度、高强度、极佳的低温冲击韧性和加工性能。与普通耐磨钢相比，悍达耐磨钢板能够减轻设备重量，提高设备的使用寿命，降低故障风险，缩短维修时间，从而提高设备的整体经济效益。但是，对于悍达钢的焊接，现有的药芯焊丝焊接后焊缝存在耐磨性、耐腐蚀性、韧性和硬度等综合性能较差，这些问题严重影响悍达钢的推广使用。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种焊缝成形美观、飞溅小、电弧稳定，同时焊缝组织具有优良的耐磨性、耐腐蚀性、韧性和硬度的悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝及其生产方法。
本发明是这样实现的：
一种悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝，其特征在于，按重量百分比计，其基本化学成分组成为：c：0.01-0.05%、mn：0.50-1.80%、si：0.40-0.80%、ni：0.50-2.0%、cr：0.10-0.40%、mo:0.1-0.5%、v:0.1-0.5%、la:0.01-0.20%、ce:0.01-0.20%、ta:0.01-0.20%、s≤0.005%、p≤0.01%，余量为铁及不可避免的杂质，以上组分质量百分比之和为100%。
进一步优选，其基本化学成分组成为：c：0.02-0.04%、mn：1.0-1.50%、si：0.50-0.60%、ni：1.0-1.5%、cr：0.20-0.30%、mo:0.2-0.4%、v:0.2-0.4%、la:0.1-0.15%、ce:0.05-0.1%、ta:0.01-0.20%、s≤0.005%、p≤0.01%，余量为铁及不可避免的杂质，以上组分质量百分比之和为100%。
本发明二氧化碳气体保护焊丝的生产方法包括将拉拔制成的焊丝进行表面处理，所述表面处理为先对焊丝进行超声波清洗，然后进行镀铜，最后进行钝化抛光。
进一步优选，所述超声波清洗为将焊丝放入超声波清洗机中进行清洗，超声波清洗机内放有洗涤剂水溶液，所述洗涤剂水溶液温度为50-55℃，所述超声波清洗机声音频率为0.5-1khz，清洗时间为40-50s。
进一步优选，所述清洗剂组成为：3-5g/l氢氧化钠、1-3g/l十二烷基苯磺酸钠、0.5-1.0g/l辛基酚聚氧乙烯醚，5.0-10g/l葡萄糖酸钠，0.2-0.5g/l烷基聚氧乙烯硫酸酯盐，25-30g/l碳酸钠。
进一步优选，所述镀铜为将经过超声波清洗的焊丝水洗、烘干后放入镀铜液中进行镀铜；
所述镀铜液组成为：五水硫酸铜80-100g/l、硫酸40-80g/l、三乙醇胺10-20g/l、柠檬酸三钠5-15g/l、硫脲4-15g/l、亚铁氰化钾4-15g/l、次磷酸钠1-5g/l、氢氧化钠4-15g/l。
进一步优选，所述钝化抛光为将镀铜后的焊丝经水洗后,放入钝化抛光液中进行钝化抛光；
所述钝化抛光液组成为：甲醇20-30g/l、硫酸5-10g/l、氢氟酸2-5g/l、六亚甲基四胺5-10g/l、氟化镁0.5-2g/l、乙酸酐0.5-2g/l、十二烷基二甲基氯化铵0.1-1g/l、环己醇0.1-1g/l。
所述悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝在悍达钢焊接上的应用。
本发明中化学成分组及主要工艺的作用：
c：对焊缝金属具有强化作用，但在二氧化碳气保焊中，易与二氧化碳气体作用生成一氧化碳气体，在熔融金属中聚集后爆炸形成飞溅，综合考虑，添加范围为0.01-0.05%最佳。
mn：是焊缝强韧化的有效元素，同时也是脱氧元素，能防止引起热裂纹的铁硫化物的形成，综合考虑，添加范围为0.50-1.80%最佳。
si：si也具有较强的脱氧能力而且价廉易得，还能增加焊缝强度，但焊缝中si含量太高时会影响焊缝的韧性，综合考虑，添加范围为0.40-0.80%最佳。
ni：镍能提高焊缝的抗氧化能力，改善焊缝的低温冲击韧性，提高焊缝的强度综合考虑，添加范围为0.50-2.0%最佳。
cr：铬能提高焊缝的强度和硬度而塑性和韧性降低不大，铬具有很强的耐蚀、耐酸能力以及抗氧化和耐热性，综合考虑，添加范围为0.20-0.30%最佳。
mo:钼能提高焊缝的强度、硬度、细化晶粒，防止过热倾向，提高高温强度、蠕变强度及持久强度，还能提高塑性，减少产生裂纹的倾向，提高冲击韧性，综合考虑，添加范围为0.1-0.5%最佳。
v:钒可以提高焊缝强度，细化晶粒，降低晶粒长大倾向，钒是强烈的碳化物形成元素，钒的碳化物具有高温稳定性，因而能提高钢的高温硬度，综合考虑，添加范围为0.2-0.4%最佳。
la:镧能够改善焊缝的组织和提高力学性能，减少熔敷金属热裂纹，提高其抗裂性能，并且进一步减少气孔，使焊缝组织第二相更细小弥散，降低杂质元素在晶界的偏聚和减小α相尺寸，综合考虑，添加范围为0.01-0.20%最佳。
ce:铈能够细化组织晶粒，改善焊缝的高温性能以及力学性能均有明显的效果，提高焊缝的韧性、硬度以及耐磨性，综合考虑，添加范围为0.01-0.20%最佳。
ta:添加微量的钽能大幅度提高焊缝的抗腐蚀性、强度和冲击韧性能，，综合考虑，添加范围为0.01-0.20%最佳。
本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝通过调整焊丝的成分及含量，使得焊丝焊接后焊缝成形美观、飞溅小、电弧稳定，通过添加微量的mo、v、la、ce和ta，能够大幅度提高焊缝的的耐磨性、耐腐蚀性、韧性、硬度和冲击韧性能。
2、本发明焊丝表面处理时采用超声波清洗，清洗效果好、清洁度高、清洗速度快，并进行镀铜和钝化抛光处理，使得焊丝导电性好，光洁如新、并可长时间保存不生锈。
具体实施方式
实施例1
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝，按重量百分比计，其基本化学成分组成为：
c：0.01、mn:0.50%、si：0.40%、ni：0.50%、cr：0.10%、mo:0.1%、v:0.1%、la:0.01%、ce:0.01%、ta:0.01%、s≤0.005%、p≤0.01%，余量为铁及不可避免的杂质，以上组分质量百分比之和为100%。
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝的生产方法为：
所述二氧化碳气体保护焊丝的生产方法包括将拉拔制成的焊丝进行表面处理，所述表面处理为先对焊丝进行超声波清洗，然后进行镀铜，最后进行钝化抛光；
所述超声波清洗为将焊丝放入超声波清洗机中进行清洗，超声波清洗机内放有洗涤剂水溶液，所述洗涤剂水溶液温度为50-55℃，所述超声波清洗机声音频率为0.5-1khz，清洗时间为40-50s；
所述镀铜为将经过超声波清洗的焊丝水洗、烘干后放入镀铜液中进行镀铜；
所述钝化抛光为将镀铜后的焊丝经水洗后,放入钝化抛光液中进行钝化抛光。
实施例2
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝，按重量百分比计，其基本化学成分组成为：
c：0.02%、mn：1.0%、si：0.50%、ni：1.0%、cr：0.20%、mo:0.2%、v:0.2%、la:0.1%、ce:0.05%、ta:0.01%、s≤0.005%、p≤0.01%，余量为铁及不可避免的杂质，以上组分质量百分比之和为100%。
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝的生产方法与实施例1相同。
实施例3
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝，按重量百分比计，其基本化学成分组成为：
c：0.04%、mn：1.50%、si：0.60%、ni：1.5%、cr：0.30%、mo:0.4%、v:0.4%、la:0.15%、ce:0.1%、ta:0.20%、s≤0.005%、p≤0.01%，余量为铁及不可避免的杂质，以上组分质量百分比之和为100%。
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝的生产方法与实施例1相同。
实施例4
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝，按重量百分比计，其基本化学成分组成为：
c：0.05%、mn：1.80%、si:0.80%、ni：2.0%、cr：0.40%、mo:0.5%、v:0.5%、la:0.20%、ce:0.20%、ta:0.20%、s≤0.005%、p≤0.01%，余量为铁及不可避免的杂质，以上组分质量百分比之和为100%。
悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝的生产方法与实施例1相同。
试验效果
使用本实施例1-4制备的二氧化碳气体保护焊丝对悍达钢进行焊接，对照例采用上海某公司的高强度耐候钢焊丝，焊丝直径为1.2mm，采用二氧化碳气体保护，焊接电流220-280a，焊接电压22-28v，保护气体气流量20l/min，按照gb/t25776-2010和gb/t228-2008标准进行检测，结果如下：
表1为本发明悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝熔敷金属力学性能：
由表1得知，本发明的悍达钢用二氧化碳气体保护焊丝具有优良的屈服强度、抗拉强度、延伸率和-40℃时冲击功，能够满足悍达钢的焊接性能要求。