本發(fā)明涉及一種氣體保護焊實心焊絲，屬于材料加工領(lǐng)域，特別涉及一種1000MPa級及以上強度級別工程機械用高強鋼的高強度高韌性實心焊絲。
背景技術(shù)：
：隨著工程機械行業(yè)的高速發(fā)展和高強鋼的廣泛使用，工程機械設(shè)備不斷向大型化、輕量化、高參數(shù)化方向發(fā)展，采用高強鋼制造大型工程機械結(jié)構(gòu)件已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。目前，600MPa級高強鋼已逐步退出工程機械大型結(jié)構(gòu)件的制造，890MPa級及以上級別鋼已成為需求的主流，而1000MPa級及以上高強鋼因其強度高、韌性好的特點，可滿足工程機械關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件及高強耐磨鋼的需求，使用量明顯上升，已成為大型工程機械、礦山設(shè)備制造不可缺少的結(jié)構(gòu)鋼材料。目前，尚無國產(chǎn)1000MPa級工程機械用高強氣體保護實心焊絲，現(xiàn)有在用焊材無法滿足1000MPa級及以上強度級別高強鋼焊接的要求。熔化極活性氣體保護焊(MAG)由于焊接質(zhì)量好、效率高等特點，在1000MPa級工程機械用鋼焊接中得到廣泛使用，通常采用強度級別相匹配的高強焊絲進(jìn)行焊接。但現(xiàn)有的焊接材料中能保證焊縫金屬屈服強度大于900MPa、抗拉強度大于1100MPa的氣體保護焊實心焊絲極少。例如我國公開的“一種900MPa級高性能氣體保護焊絲”(CN101722382A)發(fā)明專利中，其屈服強度小于900MPa，抗拉強度不超過950MPa，難以滿足1000MPa級高強鋼等強匹配的要求；“用于1000MPa級工程機械用鋼的高強韌實芯焊絲”(CN102626836A)專利技術(shù)中，其屈服強度小于900MPa，難以滿足Q960及以上強度級別高強鋼的焊接；“一種屈服強度900MPa級別的氣體保護焊絲”(CN103056550A)專利技術(shù)中，雖然其屈服強度大于950MPa，但抗拉強度不超過1100MPa，焊縫屈強比過高，導(dǎo)致塑性裕量不足。目前，國內(nèi)沒有適用于1000MPa級工程機械用高強鋼的氣體保護實心焊絲。因此，亟待開發(fā)出一種滿足1000MPa級及以上強度級別工程機械用高強鋼焊接要求的氣體保護實心焊絲。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種氣體保護實心焊絲，特別涉及一種適用于1000MPa級工程機械用高強鋼焊接用氣體保護焊絲，焊縫金屬在焊態(tài)下具有優(yōu)良的強韌性匹配，可滿足1000MPa級及以上強度級別工程機械用高強鋼的焊接。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：(同權(quán)利要求)其中，具體化學(xué)成分的限定理由如下：C：為了保證強度，焊絲必須加入適量的C，但C含量過高將顯著增大淬硬傾向、增加冷裂敏感性以及降低韌性和塑性。為了保證焊縫金屬具有良好的塑韌性和較低的淬硬傾向，本發(fā)明焊絲C含量控制范圍為0.01～0.08％。Si-Mn：本焊絲采用Si-Mn聯(lián)合脫氧，將Si-Mn控制在合適的范圍內(nèi)一方面可起到固溶強化作用，另一方面可滿足焊接抗氣孔性能的需求，可得到強韌性匹配的最佳焊縫。因此本發(fā)明焊絲Si+Mn總量控制范圍為1.5～2.5％。Ni：為獲得較好的韌性，高強焊縫中通常含有適量的Ni，Ni可增加層錯能，減小低溫時的摩擦阻力和釘扎常數(shù)，促進(jìn)螺型位錯交滑移，增加裂紋擴展消耗功，提高焊縫的低溫韌性，降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度。但Ni是比較昂貴的合金元素，考慮到降低焊絲的成本和保證材料韌性的要求，本發(fā)明焊絲Ni含量控制范圍為1.8～2.5％。Cr：Cr為鐵素體形成元素，能夠降低組織相變溫度，并具有一定的固溶強化作用，可以提高焊縫的淬透性。隨著Cr含量的增加，焊縫硬度和強度也隨之增加，而塑韌性降低。本發(fā)明焊絲限定Cr含量控制范圍為0.3～0.6％。Mo：Mo能有效增加焊縫的強度，是中強碳化物形成元素，可推遲先共析鐵素體轉(zhuǎn)變，抑制珠光體生成，有利于低溫貝氏體組織的形成。本發(fā)明焊絲限定Mo含量控制范圍為量0.5～1.0％。P、S等雜質(zhì)元素：P、S等雜質(zhì)元素含量越低，焊縫的純凈度越高，性能越好，因此本發(fā)明焊絲P和S控制范圍分別為不大于0.010％和不大于0.010％。Al：Al是強氧化物形成元素，焊絲中適當(dāng)?shù)腁l含量可降低其它元素的燒損。另外，Al還具有一定的細(xì)化晶粒的作用，適量的Al含量能促進(jìn)中低溫轉(zhuǎn)變組織針狀鐵素體和板條貝氏體組織的生成，改善焊縫韌性。本發(fā)明焊絲限定Al含量控制范圍為0.01～0.04％。Ti：Ti為強脫氧元素，焊縫中尺寸適宜的氧化鈦可促進(jìn)中低溫轉(zhuǎn)變組織針狀鐵素體和板條貝氏體組織的形成，提高焊縫金屬強韌韌性。但含量過高Ti會降低焊縫的低溫韌性和延伸率。因此，本發(fā)明焊絲Ti含量控制范圍為0.05～1.0％。根據(jù)微合金化原理，并通過合理選取合金元素，可獲得焊縫中細(xì)小的板條馬氏體/貝氏體混合組織，這種混合組織能夠滿足對焊縫強韌性匹配優(yōu)異的要求。本發(fā)明的有益效果在于：1)本發(fā)明焊絲為氣體保護實心焊絲，適用1000MPa級及以上強度級別工程機械用高強鋼的焊接，焊前不需要預(yù)熱，焊縫金屬在焊態(tài)具備優(yōu)異的強韌性匹配：抗拉強度Rm≥1100MPa，屈服強度Rp0.2≥950MPa，斷后伸長率A≥15％，斷面收縮率Z≥50％，-40℃KV2≥40J。同時，焊縫硬度為358～381(HV5)，由于優(yōu)良的耐磨性，也可用于1000MPa工程機械耐磨鋼的焊接；2)本發(fā)明為無鍍銅實心焊絲，具有優(yōu)良的焊接工藝性。具體實施方式下面結(jié)合實施例，進(jìn)一步對本發(fā)明的具體實施方式作詳細(xì)描述。本發(fā)明的1000MPa級工程機械用高強鋼氣體保護實心焊絲，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比為：C0.06～0.10，Si+Mn1.6～2.5，Ni1.8～2.5，Mo0.5～1.0，Cr0.3～0.6，Al0.01～0.04，Ti0.05～1.0，P≤0.01，S≤0.01，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。在本發(fā)明高強度高韌性氣體保護焊絲成分范圍內(nèi)，冶煉了3爐焊絲鋼，分別為實施例1、實施例2和實施例3。對冶煉好的鋼錠軋制成盤條，再進(jìn)行熱處理、拉拔，最終獲得Ф1.2mm的焊絲，其焊絲成分見表1。表1實施例焊絲化學(xué)成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))焊絲CSi+MnSPNiCrMoTiAl實施例10.0891.920.0040.0062.420.550.860.0650.02實施例20.0891.940.0020.0072.380.560.860.0450.03實施例30.0871.910.0030.0092.310.540.840.0430.02采用上述3種焊絲(實施例1、實施例2、實施例3)進(jìn)行氣體保護焊接，保護氣為80％Ar+20％CO2，氣體流量為20L/min，焊接熱輸入13KJ/cm，道間溫度為100℃。焊絲熔敷金屬組織為板條馬氏體/貝氏體混合組織，其力學(xué)性能見表2。表2實施例焊絲熔敷金屬力學(xué)性能當(dāng)前第1頁1 2 3