专利名称：80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝的制作方法
技术领域：
本发明属于焊丝技术领域，尤其涉及一种80公斤低焊接裂纹敏感性高强 度钢板专用焊丝。
背景技术：
低焊接裂纹敏感性高强度钢板是一种在不预热或低预热的情况下焊接不 出裂纹的钢板，这类钢板的主要特点为，具有低的Pcm值、低碳当量、优良 的焊接性，同时具有低的C含量、高纯净度、高强度和高韧性的特点。由于 该种钢材是一种新型的钢种，至今没有专门用于该钢种焊接的专用焊丝，更 没有使用于较低温下焊接的专用焊丝。焊接该钢种时，多采用普通的高强度 焊丝作代用品。为了提高焊缝强度，采用在高强度焊丝中(如ER76—1、 ER83 _1)中同时添加大量的Ni、 Cr、 Mo等贵重合金成份或含量作代用焊丝。利 用该代用焊丝所焊接低焊接裂纹敏感性高强度钢板，因为焊缝合金元素含量 过高，从而导致P cm值、低碳当量过高不能实现在不预热或低预热的情况下 进行焊接，使得该钢板体现不出其独有的优异性能，并且还因此大大提高了 焊丝的生产成本。目前还没有专门用于在零下2(TC以上环境中，焊接低焊接 裂纹敏感性高强度钢的既经济、焊接性能又好的专用焊丝。发明内容本发明的目的，就是提供专门使用于零下2(TC以上环境中焊接低焊接裂 纹敏感性高强度钢板的专用焊丝。实现本发明目的的第一技术方案为-80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝，基本由下列重量百分比的元 素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、锰Mn: 1.40—2.10、钛Ti: 0.02 —0.20、钼Mo: 0.20—0.60、钒V《0.10、硫S《0.10、磷P《0.10，余量为铁及其不可避免的杂质构成。另外构成所述的焊丝中含有不高于1.20%的铬元素和0.01%的硼元素；构成所述的焊丝中含有小于0.50%的铜元素。实现本发明目的的第二技术方案为80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝，基本由下列重量百分比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、锰Mn: 1.40—2.10、钛Ti: 0.02 —0.20、钼Mo: 0.20—0.60、铌Nb《0.10、硫S《0.10、磷P《0.10，余量为铁及其不可避免的杂质构成。另外构成所述的焊丝中含有不高于1.20%的 铬元素和0.01%的硼元素；构成所述的焊丝中含有小于0.50%的铜元素。实现本发明目的的第三技术方案为80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝，基本由下列重量百分比的元 素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、锰Mn: 1.40—2.10、钛Ti: 0.02 —0.20、钼Mo: 0.20—0.60、铌Nb《0.10、钒V《0.10、硫S《0.10、磷P《 0.10，余量为铁及其不可避免的杂质构成。另外构成所述的焊丝中含有不高于1.20%的铬元素和0.01%的硼元素；构成所述的焊丝中含有小于0.50%的铜元素。本发明所提供的80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝具有以下优 点其一，经实验，利用该焊丝焊接的接头的环境温度为零下2(TC以上；其二，利用该焊丝焊接的高强度结构钢，不但能够实现焊缝的微合金化，阻止 了焊接的焊缝产生冷裂纹现象的发生，并且焊接时无须预热，因此改善了焊工的操作环境，使用极其方便；其三，由于在该焊丝中含有适量的Ti、 B或/ 和V，使得焊缝的晶粒更加细化，提高了焊缝的强韧性，降低了焊接时的飞 溅程度。
具体实施方式
第一种是含有C、 Si、 Mn、 Ti、 B、 Mo、 Cr和V及铜元素的低焊接裂纹 敏感性高强度钢板的专用焊丝，其实施例为 实施例1选用S和P均小于0.10重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工 艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.8、 Mn: 1.80、 Ti: 0.10、 Mo: 0.40、 V: 0.09，余量为铁及其不可避免的其含量 不多于铁成份百分之0.01的杂质。选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.06、 Si: 1.0、 Mn: 1.40、 Ti: 0.02、 Mo: 0.60、 V: 0.05，余量为铁及其不可避免的其 含量不多于铁成份百分之0.40的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜 的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。实施例3选用S和P均小于0.015重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.12、 Si: 0.4、 Mn: 2.10、 Ti: 0.15、 Mo: 0.20、 V: 0.01，余量为铁及其不可避免的其 含量不多于铁成份百分之0.10的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜 的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。实施例4选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.08、 Si: 0.6、 Mm 2.10、 Ti: 0.20、 B: 0.005、 Mo: 0.50、 Cr: 1.15、 V: 0.01，余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.30的杂质。在拉拔成焊丝 后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。 实施例5选用S和P均小于0.005重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.05、 Si: 0.5、 Mm 2.00、 Ti: 0.08、 B: 0.020、 Mo: 0.03、 Cr: 0.10、 V: 0.01，余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之o.io的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。实施例6选用S和P均小于0.015重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.7、 Mn: 1.50、 Ti: 0.12、 B: 0.004、 Mo: 0.050、 Cr: 0.80、 V: 0.02,余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.30的杂质。在拉拔成焊 丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.4。为了进一步提高焊丝的焊接强度及其淬透性，在上述实施例4、 5和6中 加入了含量不高于1.20%的铬元素和含量不高于0.01%的硼元素。第二种是含有C、 Si、 Mn、 Ti、 B、 Mo、 Cr和Nb及铜元素的低焊接裂 纹敏感性高强度钢板的专用焊丝，其实施例为实施例7选用S和P均小于0.10重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工 艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.8、 Mn: 1.80、 Ti: 0.10、 Mo: 0.40、 Nb: 0.09，余量为铁及其不可避免的其含 量不多于铁成份百分之O.Ol的杂质。实施例8选用S和P均小于0.015重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.7、 Mn: 1.50、 Ti: 0.12、 Mo: 0.050、 Nb: 0.02，余量为铁及其不可避免的 其含量不多于铁成份百分之0.30的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀 铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.4。实施例9选用S和P均小于0.005重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.05、 Si: 0.5、 Mn: 2.00、 Ti: 0.08、 Mo: 0.03、 Nb: 0.01，余量为铁及其不可避免的 其含量不多于铁成份百分之0.10的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀 铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。实施例10选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.06、 Si: 1.0、 Mn: 1.40、 Ti: 0.02、 B: 0.008、 Mo: 0.60、 Cr: 0.05、 Nb: 0.05，余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.40的杂质。在拉拔成焊 丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。 实施例11选用S和P均小于0.015重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.12、 Si: 0.4、 Mn: 2.10、 Ti: 0.15、 B: 0.010、 Mo: 0.20、 Cr: 0.50、 Nb: 0.01，余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之o.io的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。 实施例12选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.08、 Si: 0.6、 Mn: 2.10、 Ti: 0.20、 B: 0.005、 Mo: 0.50、 Cr: 1.00、 Nb: 0.01，余 量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.30的杂质。在拉拔成焊 丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。为了进一步提高焊丝的焊接强度及其淬透性，在上述实施例10、 11和12 中加入了含量不高于1.20%的铬元素和含量不高于0.01%的硼元素。第三种是含有C、 Si、 Mn、 Ti、 B、 Mo、 Cr、 Nb和V或铜元素的低焊接裂纹敏感性高强度钢板的专用焊丝，其实施例为实施例13选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.06、 Si: 1.0、 Mn: 1.40、 Ti: 0.02、 Mo: 0.60、 Nb: 0.05、 V: 0.01，余量为铁及其不 可避免的其含量不多于铁成份百分之0.40的杂质。实施例14选用S和P均小于0.025重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.08、 Si: 0.6、 Mn: 2.10、 Ti: 0.20、 Mo: 0.50、 Nb: 0.01 、 V: 0.09，余量为铁及其 不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.30的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝 镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.5。 实施例15选用S和P均小于0.015重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.7、 Mn: 1.50、 Ti: 0.12、 Mo: 0.050、 Nb: 0.02、 V: 0.02，余量为铁及其 不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.30的杂质。在拉拔成焊丝后将焊丝 镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.4。实施例16选用S和P均小于0.10重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼工 艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.10、 Si: 0.8、 Mn: 1.80、 Ti: 0.10、 B: 0.001、 Mo: 0.40、 Cr: 1.0、 Nb: 0.09、 V: 0.01，余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之O.Ol的杂质。在拉拔成 焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.2。 实施例17选用S和P均小于0.015重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.12、 Si: 0.4、 Mn: 2.10、 Th 0.15、 B: 0.010、 Mo: 0.20、 Cr: 0.50、 Nb: 0.01、 V: 0.09，余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.10的杂质。在 拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。实施例18选用S和P均小于0.005重量百分数的钢材进行焊丝钢的冶炼，其冶炼 工艺无特殊要求。在冶炼的过程中加入下列重量百分比的元素C: 0.05、 Si: 0.5、 Mn: 2.00、 Th 0.08、 B: 0.005、 Mo: 0.03、 Cr: 0.10、 Nb: 0.07、 V: 0.01，余量为铁及其不可避免的其含量不多于铁成份百分之0.10的杂质。在 拉拔成焊丝后将焊丝镀铜，其镀铜的量为焊丝中铁成分的百分之0.3。为了进一步提高焊丝的焊接强度及其淬透性，在上述实施例16、 17和 18中加入了含量不高于1.20%的铬元素和含量不高于0.01%的硼元素。以上三种构成成份的低焊接裂纹敏感性高强度钢板的专用焊丝均能够实 现本发明的目的，并且由于在焊丝中含有适量的Ti 、 V 、 B和/或Nb，可以 大大提高焊缝的强韧性，从而降低了焊缝处的碳当量指数和冷裂纹指数，可 以省去焊接时的预热工序和焊接后的热处理工序，简化焊接的工艺要求。根据实验，利用上述实施例制备出的焊丝(规格为直径为1.6毫米)，对 Q690型号的低焊接裂纹敏感性高强度钢板在零下2(TC的温度下焊接焊缝的 熔敷金属力学性能参数为抗拉强度(Rm)》800Mpa，屈服强度(Rr0.2) 》6卯Mpa， V型冲击吸收功(AKv)》80J。
权利要求
1、80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝，其特征在于基本由下列重量百分比的元素碳C0.06-0.12、硅Si0.40-1.00、锰Mn1.40-2.10、钛Ti0.02-0.20、钼Mo0.20-0.60、钒V≤0.10、硫S≤0.10、磷P≤0.10，余量为铁及其不可避免的杂质构成。
2、 根据权利要求1所述的80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝， 其特征在于构成所述的焊丝中含有不高于1.20%的铬元素和0.01%的硼元 素。
3、 根据权利要求1或2所述的80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊 丝，其特征在于构成所述的焊丝中含有小于0.50%的铜元素。
4、 80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝，其特征在于基本由下 列重量百分比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、锰Mn: 1.40— 2.10、钛Ti: 0.02—0.20、钼Mo: 0.20—0.60、铌Nb《0.10、硫S《0.10、磷 P《0.10，余量为铁及其不可避免的杂质构成。
5、 根据权利要求4所述的80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝， 其特征在于构成所述的焊丝中含有不高于1.20%的铬元素和0.01%的硼元 素。
6、 根据权利要求4或5所述的80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊 丝，其特征在于构成所述的焊丝中含有小于0.50%的铜元素。
7、 80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝，其特征在于基本由下 列重量百分比的元素碳C: 0.06—0.12、硅Si: 0.40—1.00、锰Mn: 1.40— 2.10、钛Ti: 0.02—0.20、钼Mo: 0.20—0.60、铌Nb《0.10、钒V《0.10、硫 S《0.10、磷P《0.10，余量为铁及其不可避免的杂质构成。
8、 根据权利要求7所述的80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊丝， 其特征在于构成所述的焊丝中含有不高于1.20%的铬元素和0.01%的硼元 素。9、根据权利要求7或8所述的80公斤低焊接裂纹敏感性高强度钢板焊 丝，其特征在于构成所述的焊丝中含有小于0.50%的铜元素。
全文摘要
本发明属于焊丝技术领域，公开了一种低焊接裂纹敏感性高强度钢板的专用焊丝。其技术方案为，该焊丝含有下列重量百分比的元素碳0.06-0.12、硅0.40-1.00、锰1.40-2.10、钛0.02-0.20、硼0.001-0.01、钼0.20-0.60、铬0.05-1.20、铌b≤0.10、钒≤0.10、硫≤0.10、磷≤0.10和余量为铁及其不可避免的杂质构成。经实验，利用该焊丝在不预热的情况下，焊接裂纹敏感性高强度钢板的焊接接头使用环境温度在零下20℃以上，可以防止焊缝产生冷裂。
文档编号B23K35/30GK101234458SQ20081008390
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月7日 优先权日2007年12月3日
发明者金秋生 申请人:金秋生