[發明專利]一種核I級2209雙相不銹鋼焊絲及制造方法

在審

• 申請號: 201510156110.1
• 申請日: 2015-04-02
• 公開（公告）號: CN104759784A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 許祥平;王錫嶺;楊駿;楊家旺;夏春智;鄒家生
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

技術領域

本發明屬于焊接材料領域，涉及一種核I級2209雙相不銹鋼氬弧焊絲及制造方法。

背景技術

隨著時間的推移，我國的核電事業將進入一個飛速發展的時代。隨著金屬制造和不銹鋼行業的迅猛發展，對焊接工藝所用氬弧焊絲的產品技術要求也非常高。但是核電用焊接材料普遍依靠進口，為了實現核電焊材的國產化，有必要研制能夠替代進口核電焊材的國產核電焊材。在核電領域中，雙相不銹鋼被廣泛的用于反應堆壓力容器、堆芯、堆內構件、控制棒驅動機構、一回路管道和冷卻劑泵、蒸汽發生器和熱交換器等設備中，且雙相不銹鋼焊材使用量也非常巨大。雙相不銹鋼焊材的國產化能有利于國家節省成本，控制質量，保證核電工程進度。雙相不銹鋼有以下性能特點：雙相不銹鋼在低應力下有良好的耐氯化物應力腐蝕性能；含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能；具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能；綜合力學性能好；可焊性良好，熱裂傾向小，一般焊前不需預熱，焊后不需熱處理。廣泛用于核電、煉油、化肥、造紙、石油、化工等耐海水耐高溫濃硝酸等熱交換器和冷淋器及器件。

目前國內核電關鍵設備制造及安裝中用到的焊接材料以進口為主。使用的焊接材料全部被國外公司所壟斷，不僅價格昂貴，采購周期長，質量控制難，而且存在因政治原因而被封鎖的風險，不利于我國核電事業的發展。國內核電大批量建設期間，迫切需要開展核級焊接材料的國產化。

發明內容

發明目的：本發明提供了一種核I級2209雙相不銹鋼氬弧焊絲及制造方法，使其具有優良的焊接性能，飛濺小，脫渣性能好，提高了雙相不銹鋼焊絲的焊接工藝性能，特別是且具有優異的抗應力腐蝕開裂和抗點蝕能力，通過調整微量的合金元素，能夠有效的控制鐵素體和奧氏體比列。

技術方案：為實現上述目的，一種核I級2209雙相不銹鋼焊絲，其成分及質量百分配比為：C?0～0.03％，Mn?0.5～2.0％，Si?0～0.90％，S?0～0.03％，P?0～0.03％，Cr?21.5～23.5％，Ni?7.5～9.5％，Mo?2.5～3.5％，N?0.08～0.20％，Cu?0～0.75％，余量的Fe。

作為優選，所述Cu的質量百分比為0.10～0.75％。

作為優選，所述Si的質量百分比為0.20～0.90％

根據上述的一種核I級2209雙相不銹鋼焊絲的制造方法，其步驟為：

(1)將配方中含量的純鐵與Ni、Cr、Mo很難被氧化的元素混合，然后在真空感應爐進行熔化，熔化期真空度控制在7.83Pa以下，然后再向爐中加入配方中含量的Si、N、Cu，全熔后充分攪拌；

(2)當熔煉溫度至1580℃鋼液平靜時，停電抽至真空20～25分鐘，再送電升溫，結膜熔清后，加入配方中含量的C進行精煉，精煉溫度保持在1580℃～1600℃，精煉時間25～30分鐘；

(3)出鋼前10分鐘降溫，充分均勻攪拌后充Ar320～420Pa，加入配方中含量的Mn，再充分攪拌后，于1580℃出鋼；

(4)鋼液澆注在預抽真空下進行，開始時小流，鋼液充滿鋼模模底后，適當加大流速使鋼液在模內平穩地上升，當澆至冒口線上時，細流填充；

(5)澆注完15分鐘后充氣破真空，拉開爐體，45分鐘后鋼錠可脫模空冷；

(6)將鋼錠裝入鍛造爐中，爐中溫度小于750℃，預熱時間45min，然后加熱溫度達到1130℃～1140℃，加熱時間35min，保溫時間20min，從鍛造爐中取出進行鍛造，制成鋼坯；

(7)鋼坯裝入鍛造爐中，溫度小于700℃，預熱時間25min，然后加熱溫度達到1125℃，加熱時間30min，保溫時間10min，取出鋼坯，進行熱軋開坯得到鑄錠；

(8)鑄錠經過表面清理后，先鍛造成方坯，將方坯軋制成Φ8.0mm盤條后，盤條采用機械方法剝去熱軋盤條表層附著的氧化皮，并使殘存的氧化鐵皮組織疏松，Φ8.0mm坯料加熱4h到600～650℃，保溫2.5h，緩冷2h出爐，加熱保溫期間充入氮氣；

(9)退火處理后的坯料經過酸洗之后冷拔加工至Φ5.0mm，再次酸洗之后進一步冷拔加工至Φ4.0mm；

(10)再次按照步驟(8)中退火和酸洗之后進一步冷拔加工至Φ2.4mm，再次按照步驟(8)中退火和酸洗之后進一步冷拔加工至Φ2mm；

(11)將拉制合格的焊絲通過雙相不銹鋼氬弧焊絲拋光機進行拋光；

(12)將該拋光后的核Ⅰ級2209雙相不銹鋼氬弧焊絲通過不銹鋼氬弧焊絲切割機進行切絲，得到本產品。