一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，屬于焊接材料領域，技術方案是：一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，成分中包括基礎化學成分Fe，所述焊絲還包括以下質量百分比的化學成分：C：0.03~0.10，Si：0.10~0.28，Mn：1.15~1.55，P≤0.012，S≤0.005，Cr：0.25~0.55，Ni：0.25~0.55，Cu：0.20~0.50，Ca：0.005~0.025，Re：0.005~0.05。本發(fā)明焊絲用于Q345qENH～Q460qENH系列耐候橋梁鋼的焊接，耐大氣腐蝕性能優(yōu)異，工藝性能好，質量穩(wěn)定，適合大規(guī)模推廣應用。
【專利說明】
一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于焊接材料領域，具體涉及一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，適用 于耐候鋼板、鋼管的焊接，尤其適用于Q345qENH~Q460qENH系列免涂裝耐候橋梁鋼的焊接。
【背景技術】
[0002] 隨著對橋梁安全性能、使用性能、經濟性能、環(huán)保性能和耐久性能等要求的提高， 耐候鋼橋成為高性能橋梁的一個重要發(fā)展方向。耐候鋼中的Cu、P、Cr、Ni等元素在干濕交替 環(huán)境下形成致密的表面防護層，可以防止銹蝕的深入發(fā)展，耐候焊絲是耐候鋼橋焊接制造 時強制要求使用的配套材料之一，但目前國內市場沒有能夠滿足需求的焊材品種，國家標 準中沒有耐候橋梁鋼用埋弧焊絲?！惰F道車輛用耐大氣腐蝕鋼及不銹鋼焊接材料KTB/T 2374-2008)標準中規(guī)定的TH500-NQ-m、TH550-NQ-m兩種耐候埋弧焊絲，適應于鐵道車輛 耐候鋼的焊接，該標準要求熔敷金屬沖擊功不低于鐵路車輛用鋼標準，即AKV(-40°C)多 60J。由于鐵道車輛用鋼和耐候橋梁鋼在化學成分和力學性能方面存在差異，實際采用鐵道 車輛用TH500-NQ-m或TH550-NQ-m埋弧焊絲進行耐候橋梁鋼焊接時，接頭化學成分和力學 性能容易出現(xiàn)波動，如接頭沖擊功富余量小甚至不合格，焊縫化學成分不能穩(wěn)定滿足耐候 橋梁鋼對耐候性能的要求，因此采用TB/T 2374-2008標準焊材，耐候橋梁鋼焊接接頭可能 存在腐蝕薄弱區(qū)，成為安全隱患。GB/T 714-2015《橋梁用結構鋼》標準要求耐候橋梁鋼根據(jù) 化學成分計算的耐大氣腐蝕性指數(shù)(耐候指數(shù)）1多6.0。在環(huán)境復雜地區(qū)，為充分保證免涂 裝耐候鋼橋耐大氣腐蝕性能，嚴格要求耐候鋼的耐候指數(shù)I多6.5。開發(fā)與之配套的耐候埋 弧焊材，有利于加快我國免涂裝耐候鋼橋技術的發(fā)展和推廣應用。
[0003]在焊絲中加入Cr、Ni、Cu等元素，對其耐大氣腐蝕性能具有一定程度的提高，申請 號200910061582.3,公開號CN 101537549 B的中國專利公開了 "具有耐候性能的高強度高 韌性埋弧自動焊絲"，其成分（質量百分比）中含Cu: 0.25~0.50%，Cr: 0.20~0.50%，Ni : 0.20~ 0.60%;申請?zhí)?00410025569.X，公開號CN 100366375 C的中國專利公開了"一種高強耐候 埋弧焊絲"，其成分（質量百分比）中含Cu: 0 ? 10~0 ? 30%，Cr: 0 ? 40~1 ? 20%，Ni : 0 ? 20~0 ? 80%;申 請?zhí)?01210122948.5,公開號CN 102658440 A的中國專利公開了"一種鐵道車輛用高耐蝕 型的耐候埋弧焊絲及盤條"，其成分(質量百分比）中含Cu: 0.1(M). 25%，Cr: 1.30~2.00%，Ni : 3.3~5.0%，Ti : 0.02~0.10%，但上述焊絲仍存在較大不足，研究表明，耐候指數(shù)I不同的耐候 鋼其耐大氣腐蝕性能有較大差異，當I從6.0~6.3提高到6.5~6.9之間時，其耐大氣腐蝕性能 可提高1.5倍，免涂裝耐候橋梁鋼要求耐候指數(shù)I多6.5，若采用普通耐候焊絲進行焊接，焊 縫區(qū)的耐大氣腐蝕性能將低于鋼板母材，在實際環(huán)境中會成為腐蝕薄弱區(qū)，不符合免涂裝 耐候鋼橋的設計制造要求，而以上專利均未對根據(jù)化學成分計算的耐候指數(shù)I進行研究；另 一方面，以上專利未考慮合金元素過多對焊接熔池流動性的影響。研究表明，較高的Cr、Ni 含量會提高焊接熔池的粘度，Si元素在焊接過程中形成高熔點氧化物Si〇2過渡到焊縫中也 會降低焊接熔池的流動性，影響焊縫成形性能和冶金質量。焊接熔池流動性降低，阻礙了 氮、氫、二氧化碳等氣體的擴散逸出，提高了焊縫和近縫區(qū)殘余氣體含量，不利于焊縫氣孔 缺陷的消除，還可能造成氫脆和延遲裂紋。熔池流動性降低還會造成焊縫金屬中夾雜物含 量升高，尺寸增大，影響焊接接頭的低溫沖擊韌性。由于流動性降低，熔池中化學成分不能 均勻擴散，容易造成焊縫偏析甚至引發(fā)熱裂紋，上述兩點導致普通耐候焊絲的應用受到較 大限制，也給免涂裝耐候鋼橋的焊接帶來了困難和挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有埋弧焊絲耐候性差的技術問題，提供一種免涂裝耐候鋼橋用耐 候埋弧焊絲，通過在焊絲中添加Cr、Ni和Cu元素，并同時配合添加適當比例的Ca和稀土等元 素的技術方案，使得所制備的焊絲在焊接過程中電弧燃燒穩(wěn)定，熔滴過渡均勻，焊道美觀， 工藝性能良好，耐大氣腐蝕性能優(yōu)異，冶金質量及焊縫綜合力學性能有效提高，適用于免涂 裝耐候橋梁鋼結構的設計和焊接制造。
[0005] 本發(fā)明采用的技術方案是： 一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，成分中包括基礎化學成分Fe，所述焊絲還包括 以下質量百分比的化學成分：C:0.03~0.10, Si :0? 10~0.28，Mn: 1.15~1.55，P彡0.012，S彡 0.005，Cr:0.25~0.55，Ni:0.25~0.55，Cu:0.2(M).50，Ca :0.005~0.025，Re:0.005~0.05。
[0006] 優(yōu)選的，所述焊絲的化學成分質量百分比為：C: 0.03~0.10，Si : 0.10~0.28，Mn: 1.15-1.55, P^0.0 12, S^0.00 5, Cr： 0.25-0.55,Ni： 0.25-0.55, Cu： 0.20-0.50,Mo ：0.02~ 0 ? 08，Ti : 0 ? 02~0 ? 08，Ca: 0 ? 005~0 ? 025，Re: 0 ? 005~0 ? 05，余量為Fe。
[0007]所述焊絲根據(jù)化學成分計算的耐大氣腐蝕指數(shù)I多6.5,其中： I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10 (%Ni)(%P) -33.39(%Cu)2〇
[0008] 所述焊絲中Si、Cr、Ni、Ca、Re含量之間的配比符合Ca+Re彡0.02(Si+Cr+Ni)。
[0009] 所述 Re 為 Ce、La、Pr 或 Nd。
[0010] 上述技術方案中，各組分的作用及機理如下： c: c是強化作用最強的合金元素之一，隨著c含量增加，可獲得較高的拉伸強度和硬度， 但塑性和韌性會明顯降低，惡化焊接性，碳含量過高時，鋼的耐大氣腐蝕性能較差，本發(fā)明 將C含量控制在0.03~0.10%。
[0011] Si: Si可以在鋼表面形成富Si保護膜，細化a-FeOOH，從而降低鋼的腐蝕速率，提高 耐候性能，Si作為鋼中主要合金元素之一，在一定范圍內可明顯改善鋼的強韌性，但隨著Si 含量增加，鋼的韌性呈先增加后降低趨勢，本發(fā)明將Si含量控制在0.10~0.28%，當Si含量大 于0.28%時對韌性有害。
[0012] Mn:Mn可以起到脫硫、脫氧的作用，可防止熱脆和熱裂紋的產生，同時具有較強的 固溶強化作用和淬透性，本發(fā)明將Mn含量控制在1.15~1.55%，既能提高強度又能改善韌性。
[0013] S和P:S與Fe會形成低熔點共晶，導致熱脆，同時降低焊縫的塑性和沖擊韌性，惡化 耐大氣腐蝕性能;P的偏析作用很強，P含量過高極易造成熱裂，磷化物本身硬且脆，容易造 成鋼的冷脆，降低鋼的塑性和韌性。本發(fā)明將S、P含量分別控制在S<0.005%，P<0.012%。
[0014] Cr: Cr元素在鋼的腐蝕過程中富集于基體表面，形成鐵鉻多元合金氧化物，填塞銹 層的微裂紋和空洞，增加銹層致密度，提高耐大氣腐蝕性能，Cr元素的加入可以提高焊縫強 度，但當其含量較高時，會急劇降低焊縫的低溫韌性和熔池流動性，不利于焊縫中氣體和夾 雜的排除，影響焊縫冶金質量，本發(fā)明將Cr含量控制在0.25~0.55%，既保證焊縫金屬的耐大 氣腐蝕性能和強度，又更小幅度的降低流動性。
[0015] Ni:Ni的添加使銹層結晶變細，使y-FeOOH更易轉變成穩(wěn)定的a-FeOOH，抑制cr、s 的侵入，提尚鋼的耐大氣腐蝕性能。Ni可以細化鐵素體晶粒，提尚鋼的低溫沖擊初性。但Ni 含量過高會增加焊接熔池粘度，降低流動性，不利于有害氣體和非金屬夾雜物的排除，Ni還 是貴重元素，不宜多加，本發(fā)明將Ni含量控制在0.25~0.55%。
[0016] Cu:Cu在鋼的腐蝕過程中富集于表面形成致密的氧化層，提高FeOOH形核率，使內 銹層晶粒更加細小、致密，提高鋼的耐大氣腐蝕性能。Cu為沉淀強化元素，在一定范圍內可 提高焊縫的強度和韌性，但Cu含量過高會增加焊縫熱裂傾向，本發(fā)明將Cu含量控制在0.20~ 0.50%〇
[0017] Ca: Ca能夠與高熔點金屬形成鈣酸鹽，降低焊接熔池粘度，改善熔池流動性，加入 微量Ca元素，能夠使含Ca的夾雜物細化和彌散化，提高焊縫低溫沖擊韌性的同時降低冷裂 傾向，本發(fā)明將Ca含量控制在0.005~0.025%。
[0018] Re: Re即稀土元素，優(yōu)先選用Ce、La、Pr或Nd，在焊絲中加入微量的Re元素可以有效 降低氧化物、氮化物、硫化物等夾雜含量，改變夾雜物形態(tài)，降低焊縫氫致裂紋敏感性，同時 Re元素可以提高焊接熔池流動性，進一步降低焊縫中氣體和夾雜含量，改善焊縫冶金質量。 本發(fā)明將Re含量控制在0.005~0.05%。
[0019] 在進一步改進的技術方案中，添加Mo和Ti，Mo:適當添加Mo元素能夠改善銹層結 構，增加銹層致密性，提高鋼的耐大氣腐蝕性能。Mo可以擴大貝氏體區(qū)，提高焊縫強韌性，但 Mo是貴重元素，不宜多加。本發(fā)明將Mo含量控制在0.02~0.08%。
[0020] Ti:Ti化學性能活潑，極易和碳氮元素反應形成第二相粒子，細化晶粒。但Ti元素 含量過高會降低焊縫低溫韌性，因此Ti含量控制在0.02~0.08%。
[0021] 本發(fā)明的焊絲由上述各化學成分科學配比、相互協(xié)調、共同配合，通過C、Si、Mn等 合金元素的固溶強化作用，有效保證了焊縫金屬的強度，通過Ni元素的韌化作用，Ti元素的 細晶強化和析出強化作用，控制P、S元素含量，進一步提高了焊縫金屬的強韌性。通過添加 31、&!、(>、附等合金元素，可以提高焊縫金屬銹層的致密性和穩(wěn)定性，保證焊縫金屬的耐候 性能。以上合金元素的合理添加，使得焊縫金屬的力學性能、耐候性能等都更加優(yōu)異。為了 充分發(fā)揮Ca、Re元素提高恪池流動性，改善冶金質量的作用，需要同時添加Ca、Re，進一步以 31、(^、附工 &、1^含量之間的配比符合0&+1^彡0.02(31+0+附）的要求的焊絲性能更加優(yōu) 異。本發(fā)明的焊絲適用于Q345qENH~Q460qENH系列免涂裝耐候橋梁鋼的焊接，熔敷金屬耐 大氣腐蝕指數(shù)I多6.5，耐大氣腐蝕性能優(yōu)異，較普通耐候焊材熔敷金屬提高1.5倍，焊縫金 屬與免涂裝耐候鋼母材的相對腐蝕率<10%，能夠滿足了免涂裝耐候鋼的匹配焊接使用要 求，在施焊過程中熔池流動性較好，焊接接頭冶金質量優(yōu)異，焊縫及熱影響區(qū)附近無裂紋、 氣孔、夾渣、焊瘤、燒穿等缺陷。
[0022]本發(fā)明的有益效果是：（1)本發(fā)明的焊絲在用于Q345qENH~Q460qENH系列免涂裝 耐候橋梁鋼的焊接時，熔敷金屬抗拉強度彡500MPa，屈服強度彡345MPa，伸長率彡24%，-40 °C低溫沖擊功多100J。（2)本發(fā)明的焊絲熔敷金屬耐大氣腐蝕指數(shù)I多6.5，焊縫金屬與 免涂裝耐候鋼母材的相對腐蝕率<10%，耐大氣腐蝕性能優(yōu)異，適用于免涂裝耐候橋梁鋼結 構的設計和焊接制造。（3)本發(fā)明的焊絲工藝性能良好，焊接過程中電弧燃燒穩(wěn)定，熔滴過 渡均勻，焊道美觀，焊縫與母材連接處過渡均勻，焊縫成形性良好。（4)本發(fā)明的焊絲在施焊 過程中熔池流動性較好，焊接接頭冶金質量優(yōu)異，焊縫及熱影響區(qū)附近無裂紋、氣孔、夾渣、 焊瘤、燒穿等缺陷。（5)本發(fā)明的焊絲合金體系調控合理，其盤條冶煉、乳制及焊絲拉拔工藝 容易實現(xiàn)，質量穩(wěn)定，適合大規(guī)模推廣應用。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明實施例5焊絲所形成的熔敷金屬中典型夾雜物的形貌； 圖2為對比例1焊絲所形成的熔敷金屬中典型夾雜物的形貌； 圖3為本發(fā)明焊絲實施例1形成的熔敷金屬典型組織形貌； 圖4為對比例2焊絲形成的熔敷金屬典型組織形貌； 圖5為本發(fā)明焊絲實施例3中形成的熔敷金屬典型腐蝕形貌； 圖6為對比例3焊絲形成的熔敷金屬典型腐蝕形貌。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明提供一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，其化學成分配比示例見表1，根 據(jù)精確計算的焊絲成分配比，選擇P、S、氣體和夾雜物含量低的原材料，計算合金的加入量， 采用50Kg真空感應電爐冶煉焊絲用鋼，經過裝料、熔化、精煉后，在合金化階段加入Ca和Re 等活潑元素合金，成分合格后澆鑄成鋼錠。鋼錠鍛造成方坯后，乳制成〇 5.5mm盤條，盤條經 剝殼、清洗、電解酸洗、清洗和硼化后，再經粗拉絲和精拉絲制成〇2.0~5.0mm的焊絲，焊絲 質量穩(wěn)定，近一步采用化學鍍銅的方法進行焊絲表面鍍銅，鍍銅厚度控制在0.2~0.3wn，焊 絲表面鍍銅不計入焊絲成分計算。本發(fā)明焊絲的具體實施例和三種對比例焊絲的化學成分 配比（質量百分比)及其耐候指數(shù)I如下表1所示，其中規(guī)格是指直徑的規(guī)格。
[0025] 表1焊絲化學成分配比（質量百分比）(余量為Fe)
上述表1中，實施例1-7為本發(fā)明焊絲的化學成分配比示例，對比例1-3為普通耐候鋼用 焊絲TH550-NQ-m，耐候指數(shù)I的計算依據(jù)上述公式，如實施例1的耐候指數(shù)I=26.01(%Cu) + 3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P) -33.39(% Cu)2=26.01X0.39+3.88 X 0.48+1.20 X 0.52+1.49 X 0.18+17.28 X 0.010-7.29 X 0.39 X 0 ? 48-9 ? 10 X 0 ? 48 X 0 ? 010-33 ? 39 X 0 ? 39 X 0 ? 39=6 ? 58，從上表可見，本發(fā)明焊絲的耐候指 數(shù)I在6.51~6.71范圍內，對比焊絲的耐候指數(shù)I在6.05~6.27范圍內。
[0026] 將上述焊絲用于Q345qENH~Q460qENH系列免涂裝耐候橋梁鋼的焊接，試板選用免 涂裝耐候鋼橋用24mm厚Q420qENH鋼板，按照如下表2的焊接工藝參數(shù)進行熔敷金屬焊接試 驗，上述試板的化學成分包括：C 0.07%，Si 0.32%，Mn 1.16%，P 0.011%，S 0.002%，Cr 0.43%，Ni 0.35%，Cu 0.31%，該試板的耐候指數(shù)I為6.57，屈服強度品〇.2為459MPa，抗拉強度 A為617MPa，延伸率為25%，-40°C沖擊功JK^273J。試板焊接后進行外觀檢查，超聲波探傷 檢驗合格后，從各熔敷金屬取樣，對熔敷金屬化學成分進行測定，采用表1各實施例的焊絲 焊接后對應的熔敷金屬化學成分測定結果及其根據(jù)化學成分計算的耐候指數(shù)I如下表3所 示，從各熔敷金屬取樣，觀察統(tǒng)計夾雜物的形態(tài)和含量，并對夾雜物評級，評級結果見下表 4〇
[0027] 其中，本發(fā)明實施例5的焊絲所形成的熔敷金屬中典型夾雜物的形貌如圖1所示， 對比例1焊絲所形成的熔敷金屬中典型夾雜物的形貌如圖2所示，說明本發(fā)明焊絲熔敷金屬 中夾雜物含量較少，夾雜物類型為D類細系球狀氧化物;對比焊絲熔敷金屬夾雜物含量相對 較多，存在D類粗系球狀氧化物。
[0028] 本發(fā)明焊絲實施例1的焊絲所形成的熔敷金屬典型組織形貌如圖3所示，對比例2 焊絲所形成的熔敷金屬典型組織形貌如圖4所示，說明本發(fā)明焊絲熔敷金屬組織類型主要 為細小的針狀鐵素體組織，珠光體和粒狀貝氏體含量極少，本發(fā)明焊絲熔敷金屬具有優(yōu)異 的低溫韌性;對比焊絲熔敷金屬組織類型為針狀鐵素體+側板條鐵素體，其熔敷金屬的低溫 沖擊韌性較低。
[0029] 本發(fā)明實施例3的焊絲所形成的熔敷金屬典型腐蝕形貌如圖5所示，對比例3的焊 絲所形成的熔敷金屬典型腐蝕形貌如圖6所示，說明本發(fā)明焊絲熔敷金屬形成的銹層致密 且穩(wěn)定，耐大氣腐蝕性能優(yōu)異;對比焊絲熔敷金屬銹層有細微裂紋，不如本發(fā)明焊絲熔敷金 屬銹層致密，因此本發(fā)明焊絲具有更好的耐大氣腐蝕性能。
[0030] 表2焊接工藝參數(shù)
表3表1中各實施例焊絲焊接后熔敷金屬化學成分及耐候指數(shù)I
表4表1中各實施例焊絲焊接后熔敷金屬夾雜物評級
由表3熔敷金屬化學成分測定結果分析可見，實施例1-7熔敷金屬的耐候指數(shù)I均高于 6.5,耐大氣腐蝕性能優(yōu)異，熔敷金屬中P、S含量均控制在較低水平，熔敷金屬中含有一定量 的Ca和Re元素，有利于降低熔敷金屬的夾雜物和氣孔含量，保證熔敷金屬冶金質量和力學 性能。對比例1-3熔敷金屬的耐候指數(shù)I均低于6.5,耐大氣腐蝕性能不及本發(fā)明焊絲的熔敷 金屬。對比例1-3恪敷金屬中無Ca和Re元素，無法有效提高恪敷金屬流動性和保證恪敷金屬 冶金質量。
[0031] 由上表4評級結果可以看出，本發(fā)明焊絲熔敷金屬中夾雜物含量較少，夾雜物類型 為D類細系球狀氧化物;對比焊絲熔敷金屬中夾雜物含量相對較多，主要有硫化物類(A類）、 硅酸鹽類(C類)和球狀氧化物類(D類）。說明本發(fā)明焊絲通過添加Ca和稀土元素，明顯改善 了熔敷金屬冶金質量，有利于焊接接頭低溫韌性的提高。
[0032] 從焊接后的熔敷金屬取樣，探傷合格后進行拉伸性能和-40°C低溫沖擊性能試驗。 拉伸試樣從熔敷金屬中心縱向截取，確保平行長度全部由熔敷金屬組成，試樣尺寸和試驗 方法參照GB/T 228規(guī)定進行。沖擊試樣從熔敷金屬中心截取，沖擊試樣縱軸與熔敷金屬長 度方向垂直，缺口面垂直于熔敷金屬表面，缺口軸線位于熔敷金屬中心。試樣尺寸為10X10 X55mm，沖擊試驗方法參照GB/T 229規(guī)定執(zhí)行。恪敷金屬拉伸試驗和沖擊試驗結果如表5所 示，表中括號內為平均值。
[0033]表5表1各實施例焊絲焊接后熔敷金屬拉伸性能和沖擊性能測定結果
由上表5可以看出，本發(fā)明焊絲的熔敷金屬屈服強度在386~535MPa范圍內，抗拉強度在 538~639MPa范圍內，延伸率在23.5~28.0%范圍內，沖擊功在108~158J范圍內，綜合力學性能 優(yōu)異，與母材強韌性匹配良好，符合相關技術要求而且富余量較大。所選對比焊絲的熔敷金 屬屈服強度在458~469MPa范圍內，抗拉強度在575~617MPa范圍內，延伸率在22.0~24.0%范 圍內，沖擊功在38~69J范圍內。對比焊絲的熔敷金屬強度可滿足母材標準要求，但沖擊功較 低而且波動較大，不能滿足耐候橋梁鋼對低溫韌性的要求，可見與普通耐候焊絲相比，本發(fā) 明焊絲的綜合力學性能具有明顯優(yōu)勢。
[0034] 從焊縫金屬取樣，參考TB 2375-1993《鐵路用耐候鋼周期浸潤腐蝕試驗方法》和TB 2374-2008《鐵道車輛用耐大氣腐蝕鋼及不銹鋼焊接材料》標準，采用0.01mol/L的NaHS03溶 液進行周期浸潤加速腐蝕試驗，模擬工業(yè)大氣環(huán)境下的腐蝕行為。根據(jù)相對腐蝕率(相對腐 蝕率=| (母材失重-焊縫金屬失重)/母材失重| )來評定焊縫金屬的大氣耐腐蝕性能，試驗結 果見下表6。
[0035]表6焊縫金屬的大氣耐腐蝕性能試驗結果
由上表6可以看出，在模擬工業(yè)大氣環(huán)境條件下，本發(fā)明焊絲的焊縫金屬和耐候鋼母材 的相對腐蝕率在2%~3%范圍內，滿足TB 2374-2008標準對相對腐蝕率不大于10%的要求，說 明本發(fā)明耐候焊絲焊縫金屬的耐大氣腐蝕性能與母材相當，具有優(yōu)異的耐大氣腐蝕性能。 對比焊絲的焊縫金屬和耐候鋼母材的相對腐蝕率在14~16%范圍內，超出標準要求，說明免 涂裝橋用耐候鋼采用一般耐候焊絲施焊時，焊縫金屬的耐大氣腐蝕性能與母材相比較差， 在橋梁實際服役條件下焊縫區(qū)可能會成為腐蝕的薄弱區(qū)。與一般耐候焊絲相比，本發(fā)明焊 絲的耐大氣腐蝕性能具有明顯優(yōu)勢。
[0036]本發(fā)明的焊絲可用于屈服強度345~460MPa級鋼板的焊接，焊絲工藝性能良好，焊 接接頭的冶金質量和綜合力學性能優(yōu)異，滿足《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(Q/CR9211-2015)要求， 焊縫金屬耐大氣腐蝕指數(shù)I多6.5,耐大氣腐蝕性能與免涂裝橋用耐候鋼匹配良好。本發(fā)明 焊絲能夠滿足免涂裝耐候鋼橋結構設計和制造的要求，還可以推廣到鐵道車輛、建筑結構、 集裝箱等其它耐候鋼領域使用。
【主權項】
1. 一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，成分中包括基礎化學成分Fe，其特征在于，所 述焊絲還包括以下質量百分比的化學成分:C:0.03~0.10，Si : 0.10~0.28，Mn: 1.15~1.55，P ^0.012, S^0.00 5, Cr ： 0.25-0.55,Ni :0.25-0.55, Cu :0.20-0.50, Ca :0.005-0.025, Re： 0 · 005~0·05〇2. 根據(jù)權利要求1所述的一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，其特征在于，所述焊絲 的化學成分質量百分比為：C:0.03~0.10, Si :0.10~28，Mn: 1.15~1.55，P彡0.012，S彡 0.005,Cr：0.25-0.55,Ni:0.25-0.55,Cu:0.20-0.50,Mo :0.02-0.08,Ti:0.02-0.08,Ca： 0 · 005~0 · 025，Re: 0 · 005~0 · 05，余量為 Fe。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，其特征在于，所述焊絲 根據(jù)化學成分計算的耐大氣腐蝕指數(shù)I多6.5，其中： 1=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+l.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10 (%Ni)(%P) -33.39(%Cu)2〇4. 根據(jù)權利要求1所述的一種免涂裝耐候鋼橋用耐候埋弧焊絲，其特征在于，所述焊絲 中 Si、Cr、Ni、Ca、Re含量之間的配比符合Ca+Re彡0 · 02(Si+Cr+Ni)。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種免涂裝耐候鋼橋用耐候氣體保護焊絲，其特征在于，所述 Re為Ce、La、Pr或Nd。
【文檔編號】B23K103/04GK106001987SQ201610366752
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】王青峰, 王玉瑋, 歷紀正, 曲曉敏
【申請人】燕山大學