SG90T-9C高強韌性渣氣聯保藥芯焊材的研發

張 楠,田志凌,張書彥,張飛虎

(1.鋼鐵研究總院焊接研究所,北京 100081；2.東莞材料基因高等理工研究院,東莞 523808；3.首鋼技術研究院,北京 100041)

0 引 言

2016年發布的GB/T 1589-2016標準將六軸商用車總質量上限從55 t降至49 t，由此帶動了輕量化商用車的發展。商用車梁架是一種典型的焊接結構，在服役過程中承受著載貨負荷、路面隨機載荷、制動及轉向等附加應力作用。輕量化發展導致的車架用Q960E高強鋼厚度的減小對梁架焊接接頭結構剛度[1]、成形性[2]、焊接性能[3-4]、斷裂韌性[5-6]、抗疲勞性能[7-9]等提出了苛刻的要求。目前，梁架的焊接多采用埋弧自動焊，焊材匹配H08Mn2SiA焊絲與酸性HJ431焊劑。酸性HJ431焊劑替代高氟鈣型SJ101堿性焊劑，能保證良好的焊接工藝性，并兼顧低廉的焊材成本，但也帶來以下問題：一是在追求生產效率而提高焊接速度的條件下，H08Mn2SiA焊絲與酸性HJ431焊劑的匹配會增大焊接氣孔發生率；二是HJ431焊劑會導致熔池中過渡較多的Mn-Si合金[10]，使接頭強度偏高；三是焊縫金屬韌性儲備不足，成為影響梁架服役壽命的主要問題?；谝陨蠁栴}，作者開發了一種SG90T-9C渣氣聯保藥芯焊絲，通過渣氣聯保方式提高高速焊下的熔池保護能力，通過藥粉靈活實現合金過渡，改善焊縫金屬的韌性，提高焊接梁架的疲勞壽命。

1 試樣制備與試驗方法

所研SG90T-9C焊絲為金紅石型(TiO2-ZrO2-SiO2-MnO渣系)渣氣聯保藥芯焊絲，藥粉質量填充率為13.2%。藥粉以Mn-Si-B體系為基礎，出于強度考慮，酌量添加鎳、鉬等合金元素；其配方中含有質量分數35%的金紅石、質量分數28%的鐵粉(粒徑小于100 μm)以及適量的脫渣劑(如Bi4Ti3O12等)、穩弧-造氣劑(如K2CO3、Na2CO3、BaF2等)、純鎳粉(粒徑小于100 μm)和合金粉?！?br>