本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种高强度桥梁钢用焊条及其应用。
背景技术：
近年来，随着经济的快速发展，铁路和公路建设里程逐年增加，随之而来的大跨度、需要承载更重载荷的桥梁也明显增加，高强度耐候钢在桥梁上的使用不仅可以大大降低桥梁的自重，减少钢材用量，从而节约了成本，且提高了桥梁的承载能力，从而提高了桥梁的安全度。我国目前已经实现了屈服强度为500mpa的耐候钢钢板在桥梁上的工程应用，但还没有相应的屈服强度为690mpa的耐候钢在桥梁上的工程应用，为了进一步提高桥梁的承载能力，强度级别更高的q690qe桥梁钢将会在以后的桥梁建设中会逐步采用，但目前还没有与之相配套的焊接材料，因此，有必要涉及一种与桥梁钢q690qe相匹配的焊条来满足现有690mpa的耐候钢在桥梁上的应用需求。
技术实现要素：
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熔敷金属化学成分、熔敷金属力学性能和熔敷金属耐候指标均满足高强度桥梁钢q690qe的焊接要求的焊条，适用于q690qe桥梁钢的焊接。
为实现上述目的，本发明的技术方案为一种高强度桥梁钢用焊条，该焊条包括焊条钢芯以及包裹于所述焊条钢芯表面的药皮，所述药皮的成分以及各成分占药皮的质量百分比为：
baco3：15~18%，ceo：2~5%，caf2：20~28%，zro2：4~5%，mgco3：3~6%，mn：3~5%，si：3~5%，ni：8~10%，cr：1.5%，cu：0.5%，mg：4~4.5%，其余为铁粉。
作为一种优选的实施方式，所述药皮的成分以及各成分占药皮的质量百分比为：baco3：15%，ceo：5%，caf2：28%，zro2：5%，mgco3：6%，mn：4%，si：3%，ni：10%，cr：1.5%，cu：0.5%，mg：4.5%，铁粉：17.5%。
作为一种优选的实施方式，所述药皮的成分以及各成分占药皮的质量百分比为：baco3：18%，ceo：2%，caf2：26%，zro2：4%，mgco3：3%，mn：5%，si：5%，ni：8%，cr：1.5%，cu：0.5%，mg：4%，铁粉：23%。
作为一种优选的实施方式，所述药皮的成分以及各成分占药皮的质量百分比为：baco3：17%，ceo：4%，caf2：20%，zro2：5%，mgco3：5%，mn：3%，si：4%，ni：9%，cr：1.5%，cu：0.5%，mg：4%，铁粉：27%。
进一步地，所述焊条钢芯为h08t钢丝。
进一步地，所述药皮占焊条总重量的33~36%；优选的，所述药皮占焊条总重量的33%。
进一步地，所述焊条钢芯与所述药皮通过水玻璃作为粘结剂粘结。
进一步地，所述药皮成分中caf2在使用前在950~1000℃下烘焙处理1~3h。优选的，caf2在使用前在950℃下烘焙处理2h。
本发明还提供上述的焊条的应用，所述焊条用于q690qe桥梁钢的焊接。
进一步地，所述焊条于使用前在380~450℃下保温处理45~150min。
本发明保持熔敷金属中碳含量控制在0.07%以下，以降低焊缝金属的碳当量及裂纹敏感系数；优化焊缝中mn、ni、cr、cu等合金元素的含量，严格控制杂质元素s、p等杂质元素含量，控制熔敷金属中s、p含量均低于0.015%，提高焊缝金属的韧性和耐候性。通过采用组合降氢措施，如采用原材料预处理，将含有结晶水的原材料（如长石、萤石）在使用前进行950~1000℃保温1~3小时的高温烘焙，从而有效降低结晶水含量，其次提高焊条的高温烘干温度，本发明中焊条的进行高温380—450℃保温45~150分钟的烘干，温度太高焊条药皮强度较差且能耗较高，从而有效降低焊条药皮的含水量，通过以上方法，实现焊接材料具有超低扩散氢含量，确保焊接结构安全可靠。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明的提供的焊条的焊接工艺性能、力学性能及耐腐蚀性能良好，其熔敷金属化学成分、熔敷金属力学性能和熔敷金属耐候性能满足桥梁钢q690qe的焊接要求，适用于q690qe桥梁钢的焊接。
（2）本发明的提供的焊条的焊接工艺性能良好，电弧稳定、脱渣容易、成型美观。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种高强度桥梁钢用焊条，该焊条包括焊条钢芯以及包裹于所述焊条钢芯表面的药皮，所述焊条钢芯为h08t钢丝，所述焊条钢芯与所述药皮通过水玻璃作为粘结剂粘结；采用现有焊条生产设备及工艺方法制备，所述药皮占焊条总重量的33%；所述药皮的成分以及各成分占药皮的质量百分比为：
baco3：15%，ceo：5%，caf2：28%，zro2：5%，mgco3：6%，mn：4%，si：3%，ni：10%，cr：1.5%，cu：0.5%，mg：4.5%，铁粉：17.5%。
实施例二
本实施例提供一种高强度桥梁钢用焊条，该焊条包括焊条钢芯以及包裹于所述焊条钢芯表面的药皮，所述焊条钢芯为h08t钢丝，所述焊条钢芯与所述药皮通过水玻璃作为粘结剂粘结；采用现有焊条生产设备及工艺方法制备，所述药皮占焊条总重量的33%；所述药皮的成分以及各成分占药皮的质量百分比为：
baco3：18%，ceo：2%，caf2：26%，zro2：4%，mgco3：3%，mn：5%，si：5%，ni：8%，cr：1.5%，cu：0.5%，mg：4%，铁粉：23%。
实施例三
本实施例提供一种高强度桥梁钢用焊条，该焊条包括焊条钢芯以及包裹于所述焊条钢芯表面的药皮，所述焊条钢芯为h08t钢丝，所述焊条钢芯与所述药皮通过水玻璃作为粘结剂粘结；采用现有焊条生产设备及工艺方法制备，所述药皮占焊条总重量的33%；所述药皮的成分以及各成分占药皮的质量百分比为：
baco3：17%，ceo：4%，caf2：20%，zro2：5%，mgco3：5%，mn：3%，si：4%，ni：9%，cr：1.5%，cu：0.5%，mg：4%，铁粉：27%。
按标准要求及行业常规方法测试实施例一、实施例二以及实施例三制备的焊条的熔敷金属化学成分、熔敷金属力学性能以及耐候指数、扩散氢含量，测试结果如表1-3所示。
焊条的熔敷金属化学成分见表1。
焊条的熔敷金属力学性能及耐候指数见表2。
由表2可以看出，本发明实施例一至实施例三提供的高强度桥梁钢用焊条的熔敷金属的的抗拉强度可以到达870mpa，下屈服强度可达到780mpa以上，伸长率在18%以上，在-40℃低温冲击功稳定在120j以上，低温冲击韧性优异，且耐候指数在12以上。本发明的焊条中加入了氧化铈，ceo是一种稀土氧化物，能够细化晶粒，提供低温冲击韧性；由于该焊条属于高强钢焊条，抗拉强度达到850mpa，在该强度下为了保证足够的低温冲击韧性必须且有效的方法就是提高ni的加入量。
从表3可以看出，本发明实施例一至实施例三提供的高强度桥梁钢用焊条的熔敷金属的扩散氢含量平均值低于4ml/100g，达到了超低氢水平。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。