[發明專利]鎳鉻鐵合金鋼焊接用鎳基焊條

有效

• 申請號: 201210426322.3
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102922168A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 李典釗;王若蒙
• 申請（專利權）人: 四川大西洋焊接材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/365;B23K35/368
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 詹福五

技術領域

本發明涉及一種焊接加工用電焊條，特別是一種可滿足GB/T13814-2008中對ENi6133要求的專用于焊接耐熱、耐高溫腐蝕、高溫持久強度要求較高的鎳鐵鉻合金鋼(UNS?NO8800)的焊條；采用該焊條加工的焊接體可在從-196℃超低溫至980℃工作溫度范圍內安全、可靠地使用。該焊條可用于各種成分的奧氏體與鐵素體不銹鋼以及高鎳合金間的異種金屬焊接，如：因康鎳合金(因康洛依合金)與碳鋼、不銹鋼、鎳200、蒙鎳爾合金、70-30銅鎳合金的焊接；銅鎳合金與鎳200、蒙鎳爾合金等的焊接。尤其適用于焊接加工LNG液化氮貯槽以及因康洛依800與9％鎳鋼的焊接。

背景技術

鎳基合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。鎳基合金以鎳為基礎，并含有其他合金元素，且在一些介質中具有很好的耐腐蝕性。主要有鎳、鎳鉬(鎳鉬鐵)合金、鎳鉻(鎳鐵)合金、鎳鉻鉬、鎳鉻鐵等幾類。按照主要性能又細分為鎳基高溫合金，鎳基耐蝕合金，鎳基耐磨合金，鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金。

隨著工業的不斷發展，鎳基合金的應用越來越廣泛，耐酸、耐氧化腐蝕以及INCONEL(鎳鉻鐵合金)制作的各種大型化工設備的熱交換器、核反應堆、LNG液化氮貯槽、原子爐壓力容器、真空裝置的制造以及異種鋼的堆焊，將越來越多地應用鎳基焊條；因而鎳基合金焊接材料的需求量越來越大。

國內能夠生產鎳基合金配套焊條的廠家不多，絕大部分產品均自成體系，藥皮類型有偏酸性和堿性。其中堿性藥皮類型焊條，以大理石和螢石為主，配合其他一些穩弧劑和改善壓涂性物質，該藥皮類型焊條渣殼松脆，擴散氫含量低，但電弧穩定性差，熔池流動性差，熔渣覆蓋均勻性不好，脫渣不干凈、殘渣不易清理，焊縫成型不平整；而偏酸性藥皮類型焊條公告號為CN101745759B、發明名稱為《一種鎳基焊條》即屬于此類偏酸性藥皮焊條，該焊條的藥皮采用金紅石-螢石-冰晶石偏酸性渣系；此類焊條雖然具有電弧穩定、熔渣覆蓋性和焊縫成型較好，但卻存在渣殼硬度大，脫渣不干凈、焊縫表面容易留下殘渣，不易清理，且其焊接后的熔敷金屬在常溫下的抗拉強度(Rm)、屈服強度(Rp0.2)、延伸率(A)較低，-196℃超低溫下的沖擊功(AKV)及820℃高溫下的力學性能均難以滿足要求等弊病。

發明內容

本發明的目的是針對背景技術存在的缺陷，研究開發一種鎳鉻鐵合金鋼焊接用鎳基焊條；以用于UNS?NO8800鎳鉻鐵合金鋼的焊接，達到在有效提高焊縫熔敷金屬在常溫、820℃高溫及-196℃超低溫下的力學性能的基礎上，實現焊接時熔渣流動性好、電弧穩定、熔渣覆蓋均勻、飛濺小、脫渣性優良，焊縫光亮、成型美觀，焊道高度和焊縫浸潤角適中，以及全方位操作性能好等目的。

本發明的解決方案是針對鎳基合金的熔點較鐵基合金的熔點高，采用普通偏酸性或堿性渣系藥皮配方試制的焊條往往出現電弧穩定性不好，熔渣粘性大、熔池流動性不好，熔渣渣殼覆蓋不均勻；渣殼堅硬，脫渣難，殘渣清理不干凈；焊縫成型不平整、表面光亮度不好等缺點。本發明采用鎳鉻鐵合金作為焊芯，而采用酸堿復合型渣系藥皮。因而本發明鎳鉻鐵合金鋼焊接用鎳基焊條中焊芯的各化學成分的重量百分比含量分別為：2.5≤Mn≤4.0、15.0≤Cr≤18.0、2.0≤Fe≤5.0、0.4≤Ti≤1.0、1.5≤Nb≤2.5、Co≤0.05、Cu≤0.30、C≤0.04、S≤0.010、P≤0.025、Si≤0.20、余量為Ni；藥皮中各成分的重量百分比含量分別為：金紅石粉20～35％、冰晶石粉15～30％、大理石粉20～35％、鈦鐵礦粉3～7％、碳酸鋇3～8％、海藻酸鈉0.5～1％、純堿0.2～0.6％、電解錳3～6％、鉬鐵粉3～6％、鈮鐵粉4～8％，各成分的總量為100％；將藥皮中各成分的粉料按比例混合均勻后、加入總成分重22-28％的粘結劑攪拌混合均勻；然后送入壓條機內按常規方法將其裹覆于焊芯上、再經低溫及高溫烘焙，即成；焊條中藥皮的重量為焊芯重量的40-50％。