本發(fā)明涉及涂層焊絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲及制備方法。
背景技術(shù)：
低合金高強鋼具有良好的焊接性、優(yōu)良的可成形性及較低的制造成本，因此被廣泛用于壓力容器、車輛、橋梁、建筑、工程機械、礦山機械、紡織機械、海洋結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，在焊接結(jié)構(gòu)方面都趨向大型化，大容量和高參數(shù)的方向發(fā)展，在焊接低合金高強鋼的生產(chǎn)出現(xiàn)了許多新的問題，其中較為普遍而又十分嚴(yán)重的就是焊接裂紋。常見的焊接裂紋根據(jù)生成時的溫度，可分成熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋等幾類。在焊接低中合金高強鋼最容易出現(xiàn)的是冷裂紋。
冷裂紋是指焊接接頭冷卻到較低溫度時所產(chǎn)生的裂紋。冷裂紋包括：延遲裂紋、淬硬裂紋、低塑性脆化裂紋等，正常所說的冷裂紋指的是延遲裂紋。延遲裂紋存在潛伏期、緩慢擴散期和突然斷裂期三個過程，嚴(yán)重影響了焊接產(chǎn)品力學(xué)性能，對工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失。為了防止冷裂紋的出現(xiàn)，常選用堿性焊條或焊劑，但因堿性焊條確無法滿足低合金鋼強度的要求，因此探索一種適用于低合金高強鋼焊接性能同時能有效防止冷裂紋出現(xiàn)的焊絲，從而獲得性能更加優(yōu)良的低合金高強鋼產(chǎn)品，已經(jīng)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出了一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲及制備方法，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層。本發(fā)明在保證了焊縫金屬高強度的同時，有限改善了低合金高強焊絲的焊接性能，控制了冷裂紋的出現(xiàn)，飛濺率小，滿足了高強低合金鋼的焊接要求。
本發(fā)明提出的一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.029～0.041％，Al 0.01～0.015％，Nb 0.083～0.11％，C 0.1～0.15％，Cr 0.2～0.3％，Si 0.3～0.5％，N 0.01～0.03％，Ni 1.4～1.7％，Mo 0.1～0.6％，P≤0.002％，S≤0.002％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；其中，由下式規(guī)定的K值為0.013～0.032，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
優(yōu)選地，Ti的重量百分含量可以為0.029％、0.030％、0.031％、0.032％、0.033％、0.034％、0.035％、0.036％、0.037％、0.038％、0.039％、0.040％、0.041％，Al的重量百分含量可以為0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％、0.015％，Nb的重量百分含量可以為0.083％、0.084％、0.085％、0.086％、0.087％、0.088％、0.089％、0.090％、0.091％、0.092％、0.093％、0.094％、0.095％、0.096％、0.097％、0.098％、0.099％、0.10％、0.11％，C的重量百分含量可以為0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％，Cr的重量百分含量可以為0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.024％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％，Si 0.3％、0.32％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.39％、0.4％、0.41％、0.43％、0.45％、0.46％、0.48％、0.5％，N的重量百分含量可以為0.01％、0.011％、0.013％、0.014％、0.015％、0.016％、0.018％、0.020％、0.022％、0.024％、0.025％、0.026％、0.028％、0.03％，Ni的重量百分含量可以為4％、4.2％、4.4％、4.5％、4.6％、4.8％、5％、5.2％、5.3％、5.5％、5.6％、5.8％、6％、6.1％、6.3％、6.5％、6.7％、6.8％、7％，Mo的重量百分含量可以為0.1％、0.15％、0.20％、0.22％、0.25％、0.30％、0.35％、0.40％、0.45％、0.48％、0.50％、0.55％、0.57％、0.6％，P≤0.001％，S≤0.001％。
優(yōu)選地，K值可以為0.013、0.014、0.015、0.016、0.017、0.018、0.019、0.020、0.021、0.022、0.023、0.024、0.025、0.026、0.027、0.028、0.029、0.030、0.031、0.032。
優(yōu)選地，表面涂層原料按重量百分比包括：石墨5～15％，碳酸鋰15～25％，碳酸鉀7～13％，碳酸鈉5～10％，鈦白粉3～7％，長石1～3％，脫氧劑26～44％，活性劑2～8％。
優(yōu)選地，Nb、Cr重量比為1～2：3～5。
優(yōu)選地，Nb、Cr重量比為3：8。
優(yōu)選地，表面涂層的涂覆量為0.30～0.35g/m2。
本發(fā)明中，表面涂層的涂覆量是單元焊絲基體表面積上包含的表面涂層粉的質(zhì)量。
優(yōu)選地，焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.032％，Al 0.013％，Nb 0.095％，C 0.12％，Cr 0.25％，Si 0.4％，N 0.02％，Ni 1.5％，Mo 0.35％，P≤0.001％，S≤0.001％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選地，表面涂層原料按重量百分比包括：石墨10％，碳酸鋰20％，碳酸鉀10％，碳酸鈉7.5％，鈦白粉5％，長石2％，脫氧劑40％，活性劑5.5％。
優(yōu)選地，脫氧劑包括錳鐵、硅鐵、鈦鐵、硅鈣合金、鋁粉中的一種或兩種以上混合物。
優(yōu)選地，脫氧劑包括錳鐵、硅鐵、鈦鐵、硅鈣合金和硅鈣合金。
優(yōu)選地，錳鐵：硅鐵：鈦鐵：硅鈣合金：鋁粉＝5～10：6～9：4～6：3～7：8～12。
優(yōu)選地，錳鐵：硅鐵：鈦鐵：硅鈣合金：鋁粉＝5：3：2：2：4。
優(yōu)選地，活性劑包括氧化鎂、石英、稀土中的一種或兩種以上混合物。
優(yōu)選地，活性劑包括氧化鎂、石英和稀土。
優(yōu)選地，氧化鎂：石英：稀土＝1～4：1～4：1～2。
優(yōu)選地，氧化鎂：石英：稀土＝3：2：1。
一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的低合金高強鋼焊接用涂層焊絲的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1：表面涂層粉配制：按配比稱取表面涂層原料，混合均勻，研磨，過篩，干燥，得到表面涂層粉；
S2：焊絲基體預(yù)處理：將焊絲基體進(jìn)行機械打磨，酸洗、堿洗，放入硼砂溶液中浸泡，烘干，進(jìn)行表面粗糙化，得到預(yù)處理焊絲基體；
S3：表面涂層：將S2得到的預(yù)處理焊絲基體進(jìn)行拔拉，在拔拉過程中將表面涂層粉涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面形成涂層，得到低合金高強鋼焊接用涂層焊絲。
優(yōu)選地，在S1中，過460目篩。
優(yōu)選地，在S1中，干燥溫度為100℃，干燥時間為30～60min。
優(yōu)選地，在S2中，烘干溫度為80-90℃，烘干時間為10-20min。
優(yōu)選地，硼砂溶液的濃度為10～15wt％。
優(yōu)選地，在S2中，粗糙化的方式是在焊絲表面刻痕。
優(yōu)選地，刻痕占焊絲基體總體積的3～5％。
優(yōu)選地，刻痕占焊絲基體總體積的4.6％。
優(yōu)選地，在S3中，將預(yù)處理焊絲基體機械拉拔至直徑為0.15～0.20mm。
優(yōu)選地，在S3中，基于機械合金化使表層涂層粉在機械力的作用下涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面。
其中，各元素的作用如下：
Ti：作為脫氧劑，與焊絲熔敷金屬周圍的氧氣形成氧化物，由于氧化物含量過高會影響焊縫夾雜物的形態(tài)，Ti的用量控制在0.029～0.041％范圍內(nèi)。
Al：與Ti協(xié)同作為脫氧劑，同時能與N形成穩(wěn)定的氮化物，使焊絲固溶強化，改善焊絲的力學(xué)強度。
Nb：細(xì)化晶粒，增強焊絲的塑性和韌性，同時與C形成碳化物，增強焊縫金屬的硬度和耐磨性，碳化鈮影響碳化鉻的析出數(shù)量和析出時間。
本發(fā)明中Ti、Al、Nb三者搭配使用，三者配比達(dá)到平衡時，能產(chǎn)生強烈的脫氧過程，使得焊接過程中焊縫金屬夾雜物在短時間內(nèi)長大，促進(jìn)了針狀鐵素體的生長，形成連鎖結(jié)構(gòu)，能很好地阻止裂紋的擴展，同時增強了焊縫強度和韌性。
C：碳是調(diào)整焊縫金屬強度的主要元素，必須保證焊絲中有一定的碳含量，但在高強度焊縫金屬中，過高的碳含量促進(jìn)馬氏體的形成，增加焊縫金屬的淬硬性，塑性降低，使焊縫金屬冷裂紋敏感性增加，因此本發(fā)明將焊絲中C含量控制在0.1～0.15％。
Cr：是提高焊縫金屬強度的有效元素之一，具有細(xì)化焊縫金屬組織，增加淬透性的功用。
本發(fā)明中Cr和Nb配合使用，碳化鈮先于碳化鉻析出，有利于形成碳化物硬質(zhì)相，形成以氧化物為核心的復(fù)合碳化物，有利于針狀鐵素體在奧氏體內(nèi)誘導(dǎo)形核。
Si：起到脫氧和強化焊縫的作用，由于硅含量過多會降低焊縫的韌性，本發(fā)明控制Si含量為0.3～0.5％。
N：在焊接過程中形成氮化物，氮化物的數(shù)量超過一定極限,會造成焊縫金屬沖擊韌性的下降；而氮含量過低，熔覆金屬中的氮化物少，強度變差，因此，控制N含量為0.01～0.03％。
Ni：有利于提高焊縫金屬的韌性尤其是低溫沖擊韌性，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度；與Cr合理搭配，可有效控制焊縫金屬的相轉(zhuǎn)變過程，得到馬氏體和一定比例的殘余奧氏體的復(fù)合組織，從而兼顧高的抗裂性和高強度。
Mo：提高焊縫金屬強度，細(xì)化焊縫組織結(jié)構(gòu)，與Ti配合使用兼顧高強度和高韌性。
S、P元素為有害元素，為防止在焊縫中出現(xiàn)熱裂和冷裂紋，故將其含量控制在較低范圍內(nèi)，以提高焊縫純凈度和焊接性能以及進(jìn)一步提高焊縫強度和韌性。
本發(fā)明采用Ti-Al-Nb-Cr-Mo-C為主的低合金體系，將Ti、Al、Nb三者搭配使用，產(chǎn)生強烈的脫氧過程，使得焊接過程中焊縫金屬夾雜物在短時間內(nèi)長大，大幅減少了焊縫中擴散氫含量，促進(jìn)了針狀鐵素體的生長，形成連鎖結(jié)構(gòu)，能很好地阻止裂紋的擴展，同時增強了焊縫強度和韌性，并且在大量的試驗基礎(chǔ)上的處理Ti、Al、Nb與N含量的函數(shù)關(guān)系：0.013≤0.29[Ti]+0.52[Al]+0.27[Nb]-[N]≤0.032，當(dāng)Ti、Al、Nb與N處于所述函數(shù)關(guān)系時，焊絲的焊接性能最佳，能有效的減少冷裂紋的出現(xiàn)，焊縫抗拉強度大；Cr和Nb配合使用，使焊絲基體中的C轉(zhuǎn)化為碳化物硬質(zhì)相，形成以氧化物為核心的復(fù)合碳化物，有利于針狀鐵素體在奧氏體內(nèi)誘導(dǎo)形核；加入Ni元素提高了焊縫金屬的韌性尤其是低溫條件下的沖擊韌性，加入適量Cr與Ni搭配，得到一定比例的馬氏體和殘余奧氏體的復(fù)合組織，從而兼顧高的抗裂性、高強度和高韌性。
表面涂層在焊絲表層形成防銹、防氧化的保護膜的同時，加入的石墨增強了焊絲的熱傳導(dǎo)性，使敷熔金屬在焊接時受熱均勻，減小焊縫金屬的內(nèi)應(yīng)力，有效減少了焊接裂紋，加入碳酸鋰、碳酸鉀和碳酸鈉，提高電弧的有效電離度，在焊絲表面形成陰極斑點，使電弧在焊接過程中易于上爬從而穩(wěn)定電弧，當(dāng)缺少其中一種時飛濺率顯著增大；鈦白粉增加了活性材料的塑性使其易于和焊絲粘黏，鈦白粉、長石中含有的低電離電壓元素有利于穩(wěn)弧和熔滴細(xì)化，脫氧劑有助于焊縫脫氧脫氫，改變焊縫中夾雜物的形態(tài)，活性劑改變了熔滴的受力狀態(tài)，使熔滴過渡頻率增高，使熔滴細(xì)化，減低了飛濺率。本發(fā)明在保證了焊縫金屬高強度的同時，有限改善了低合金高強焊絲的焊接性能，控制了冷裂紋的出現(xiàn)，飛濺率小，滿足了高強低合金鋼的焊接要求。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例1
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.029％，Al 0.01％，Nb 0.11％，C 0.1％，Cr 0.2％，Si 0.3％，N 0.03％，Ni 4％，Mo 0.1％，P≤0.002％，S≤0.002％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；其中，由下式規(guī)定的K值為0.013，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
實施例2
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.041％，Al 0.015％，Nb 0.083％，C 0.15％，Cr 0.3％，Si 0.5％，N 0.01％，Ni 7％，Mo 0.6％，P≤0.002％，S≤0.002％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；其中，由下式規(guī)定的K值為0.032，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
實施例3
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.032％，Al 0.013％，Nb 0.095％，C 0.12％，Cr 0.25％，Si 0.4％，N 0.02％，Ni 5.5％，Mo 0.35％，P≤0.002％，S≤0.002％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨5％，碳酸鋰15％，碳酸鉀7％，碳酸鈉10％，鈦白粉7％，長石4％，脫氧劑44％，活性劑8％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.022，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
實施例4
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.038％，Al 0.011％，Nb 0.087％，C 0.10％，Cr 0.30％，Si 0.4％，N 0.02％，Ni 5.5％，Mo 0.35％，P≤0.002％，S≤0.002％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨15％，碳酸鋰25％，碳酸鉀13％，碳酸鈉7.5％，鈦白粉3％，長石2％，錳鐵29％，氧化鎂5.5％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.020，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
實施例5
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.032％，Al 0.013％，Nb 0.095％，C 0.12％，Cr 0.30％，Si 0.35％，N 0.015％，Ni 6.3％，Mo 0.22％，P≤0.001％，S≤0.001％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨15％，碳酸鋰25％，碳酸鉀10％，碳酸鈉10％，鈦白粉5％，長石1％，硅鐵11％、鈦鐵15％，石英2％、稀土6％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.027，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
低合金高強鋼焊接用涂層焊絲采用如下方法制得：
S1：表面涂層粉配制：按配比稱取表面涂層原料，混合均勻，研磨，過篩，干燥，得到表面涂層粉；
S2：焊絲基體預(yù)處理：將焊絲基體進(jìn)行機械打磨，酸洗、堿洗，放入硼砂溶液中浸泡，烘干，進(jìn)行表面粗糙化，得到預(yù)處理焊絲基體；
S3：表面涂層：將S2得到的預(yù)處理焊絲基體進(jìn)行拔拉，在拔拉過程中將表面涂層粉涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面形成涂層，得到低合金高強鋼焊接用涂層焊絲。
實施例6
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.039％，Al 0.011％，Nb 0.085％，C 0.11％，Cr 0.29％，Si 0.37％，N 0.026％，Ni 4.5％，Mo 0.48％，P≤0.001％，S≤0.001％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨10％，碳酸鋰20％，碳酸鉀12.5％，碳酸鈉5％，鈦白粉7％，長石3.5％，鈦鐵10％，硅鈣合金20％，鋁粉10％，氧化鎂0.66％，石英0.66％，稀土0.68％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.014，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
低合金高強鋼焊接用涂層焊絲采用如下方法制得：
S1：表面涂層粉配制：按配比稱取表面涂層原料，混合均勻，研磨，過460目篩，在溫度為100℃條件下干燥30min，得到表面涂層粉；
S2：焊絲基體預(yù)處理：將焊絲基體進(jìn)行機械打磨，酸洗、堿洗，放入10wt％硼砂溶液中浸泡，在溫度為80℃條件下烘干10min，進(jìn)行表面刻痕，得到預(yù)處理焊絲基體；
S3：表面涂層：將S2得到的預(yù)處理焊絲基體拔拉至直徑為0.15mm，在拔拉過程中將表面涂層粉涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面形成涂層，得到低合金高強鋼焊接用涂層焊絲。
實施例7
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.034％，Al 0.012％，Nb 0.091％，C 0.21％，Cr 0.29％，Si 0.46％，N 0.014％，Ni 5.0％，Mo 0.57％，P≤0.001％，S≤0.001％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨10％，碳酸鋰20％，碳酸鉀11.5％，碳酸鈉5％，鈦白粉7％，長石2.5％，錳鐵10％，硅鐵10％，鈦鐵10％，硅鈣合金11％，氧化鎂1.2％，石英1.2％，稀土0.6％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.027，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
低合金高強鋼焊接用涂層焊絲采用如下方法制得：
S1：表面涂層粉配制：按配比稱取表面涂層原料，混合均勻，研磨，過460目篩，在溫度為100℃條件下干燥60min，得到表面涂層粉；
S2：焊絲基體預(yù)處理：將焊絲基體進(jìn)行機械打磨，酸洗、堿洗，放入15wt％硼砂溶液中浸泡，在溫度為90℃條件下烘干20min，進(jìn)行表面刻痕，得到預(yù)處理焊絲基體；
S3：表面涂層：將S2得到的預(yù)處理焊絲基體拔拉至直徑為0.20mm，在拔拉過程中將表面涂層粉涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面形成涂層，得到低合金高強鋼焊接用涂層焊絲。
實施例8
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.034％，Al 0.012％，Nb 0.091％，C 0.21％，Cr 0.29％，Si 0.46％，N 0.024％，Ni 5.0％，Mo 0.57％，P≤0.001％，S≤0.001％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨10％，碳酸鋰20％，碳酸鉀11.5％，碳酸鈉5％，鈦白粉7％，長石2.5％，錳鐵7.8％，硅鐵9.5％，鈦鐵6.3％，硅鈣合金4.7％，鋁粉12.7％，氧化鎂1.2％，石英1.2％，稀土0.6％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.017，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
低合金高強鋼焊接用涂層焊絲采用如下方法制得：
S1：表面涂層粉配制：按配比稱取表面涂層原料，混合均勻，研磨，過460目篩，在溫度為100℃條件下干燥60min，得到表面涂層粉；
S2：焊絲基體預(yù)處理：將焊絲基體進(jìn)行機械打磨，酸洗、堿洗，放入15wt％硼砂溶液中浸泡，在溫度為90℃條件下烘干20min，進(jìn)行表面刻痕，得到預(yù)處理焊絲基體；
S3：表面涂層：將S2得到的預(yù)處理焊絲基體拔拉至直徑為0.20mm，在拔拉過程中將表面涂層粉涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面形成涂層，得到低合金高強鋼焊接用涂層焊絲。
實施例9
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.034％，Al 0.012％，Nb 0.091％，C 0.21％，Cr 0.29％，Si 0.46％，N 0.024％，Ni 5.0％，Mo 0.57％，P≤0.001％，S≤0.001％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨10％，碳酸鋰20％，碳酸鉀11.5％，碳酸鈉5％，鈦白粉7％，長石2.5％，錳鐵9.3％，硅鐵8.4％，鈦鐵5.6％，硅鈣合金6.5％，鋁粉11.2％，氧化鎂1.2％，石英1.2％，稀土0.6％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.017，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
低合金高強鋼焊接用涂層焊絲采用如下方法制得：
S1：表面涂層粉配制：按配比稱取表面涂層原料，混合均勻，研磨，過460目篩，在溫度為100℃條件下干燥60min，得到表面涂層粉；
S2：焊絲基體預(yù)處理：將焊絲基體進(jìn)行機械打磨，酸洗、堿洗，放入15wt％硼砂溶液中浸泡，在溫度為90℃條件下烘干20min，進(jìn)行表面刻痕，得到預(yù)處理焊絲基體；
S3：表面涂層：將S2得到的預(yù)處理焊絲基體拔拉至直徑為0.20mm，在拔拉過程中將表面涂層粉涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面形成涂層，得到低合金高強鋼焊接用涂層焊絲。
實施例10
一種低合金高強鋼焊接用涂層焊絲，包括焊絲基體和涂敷焊絲基體表面的涂層，其中焊絲基體組分按重量百分比包括：Ti 0.034％，Al 0.012％，Nb 0.091％，C 0.21％，Cr 0.29％，Si 0.46％，N 0.024％，Ni 5.0％，Mo 0.57％，P≤0.001％，S≤0.001％,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；表面涂層原料按重量百分比包括：石墨10％，碳酸鋰20％，碳酸鉀11.5％，碳酸鈉5％，鈦白粉7％，長石2.5％，錳鐵12.8％，硅鐵7.7％，鈦鐵5.1％，硅鈣合金5.1％，鋁粉10.3％，氧化鎂1.2％，石英1.2％，稀土0.6％；其中，由下式規(guī)定的K值為0.017，
K＝29[Ti]+52[Al]+27[Nb]-100[N]，
其中[Al]、[Ti]、[Nb]和[N]分別表示Al、Ti、Nb和N在焊絲基體組分中的重量百分含量。
低合金高強鋼焊接用涂層焊絲采用如下方法制得：
S1：表面涂層粉配制：按配比稱取表面涂層原料，混合均勻，研磨，過460目篩，在溫度為100℃條件下干燥60min，得到表面涂層粉；
S2：焊絲基體預(yù)處理：將焊絲基體進(jìn)行機械打磨，酸洗、堿洗，放入15wt％硼砂溶液中浸泡，在溫度為90℃條件下烘干20min，進(jìn)行表面刻痕，得到預(yù)處理焊絲基體；
S3：表面涂層：將S2得到的預(yù)處理焊絲基體拔拉至直徑為0.20mm，在拔拉過程中將表面涂層粉涂覆在預(yù)處理焊絲基體表面形成涂層，得到低合金高強鋼焊接用涂層焊絲。
采用實施例8-10制得的低合金高強鋼焊接用涂層焊絲對低合金高強鋼進(jìn)行焊接，對焊接接頭、焊縫及焊接新型進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如下表所示：
從上表可以看出本發(fā)明控制藥芯中Al、Ti、Nb和N用量以及表面涂層的原料組分的合適配比，制得的涂層焊絲焊接低合金高強鋼具有很好的屈服強度，焊接接頭韌性大，焊縫在-40℃沖擊功大于47J，具有很好的低溫韌性，焊接過程中擴散氫含量小，大幅減少了焊縫冷裂紋的出現(xiàn)，保證了焊縫金屬的力學(xué)性能。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。