[發(fā)明專利]一種高堿度熔渣鎳基合金焊條及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610806566.2
• 申請日: 2016-09-07
• 公開（公告）號: CN106271206B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉泉;郝宗斌;申賽剛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/365;B23K35/40
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 劉艷艷;董建林

本發(fā)明公開了一種高堿度熔渣鎳基合金焊條及其制備方法，采用多種碳酸鹽和氟鹽堿性造渣物質(zhì)所組成的高堿度藥皮焊接形成的熔渣對鎳基熔池金屬具有很好的抗氧化保護(hù)作用；同時以碳酸鋇取代部分碳酸鈣、氟化鋇取代部分氟化鈉，又可顯著降低單一碳酸鈣及單一氟化鈣過高含量導(dǎo)致液態(tài)熔渣過大的表面張力，具有較好的熔渣對液態(tài)熔池覆蓋均勻性。采用氟硼酸鉀作為藥皮添加劑，利用其吸水性均勻分散于粉料中改善藥皮的壓涂性能，而在凝固后封閉堵塞表面及內(nèi)部的毛細(xì)孔，從而達(dá)到增強(qiáng)藥皮強(qiáng)度及改善焊條藥皮表面光潔度的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高堿度熔渣鎳基合金焊條及其制備方法，具體涉及一種Inconel625 型合金焊接用高堿度熔渣鎳基合金焊條，屬于特種焊接材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

Inconel 625型鎳基合金具有超強(qiáng)的低溫韌性、特有的耐高濃度氯化物介質(zhì)嚴(yán)酷條件耐蝕性等其它合金無可替代的性能，廣泛應(yīng)用于石化工業(yè)過程裝備及能源、海洋工業(yè)液化天然氣儲存深冷裝置的制造。

Inconel 625型合金的焊接，特別是焊條電弧焊接方法受高溫加熱及藥皮熔渣冶金作用的影響，往往使形成的鎳基焊縫性能受損，難以滿足母材金屬所具有的優(yōu)異性能。為解決該合金工程應(yīng)用中焊條電弧焊所面臨的技術(shù)難題，急需研制出其配套專用焊條。

鎳基焊條焊接極易造成熔渣與焊縫粘渣、熔渣覆蓋熔池金屬不完全等工藝缺陷。專利號為201210282463.2的《一種鈦鈣型的核電鎳基焊條藥皮及其制備方法》公開了一種鈦鈣型的鎳基焊條。雖然解決了焊縫表面光潔度等焊縫成型問題，但焊條藥皮形成的熔渣為酸性，不能很好地滿足高鎳熔池金屬高溫氧化及獲得超低硫、磷鎳基焊縫金屬的要求。

中國發(fā)明專利號為201210282726.X的《一種堿性渣系的核級鎳基焊條焊芯、藥皮及其焊條和制備方法，雖然公開了一種堿性渣系的鎳基焊條藥皮組成，但其藥皮堿度主要靠多量的CaCO₃和CaF₂予以保證。雖然在一定程度上解決了高鎳熔池金屬的氧化及抑制焊縫金屬滲硫、磷等問題，但仍不能有效的解決熔渣均勻覆蓋熔池、熔渣與高鎳焊縫金屬的相互粘合等工藝缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高堿度熔渣鎳基合金焊條。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種高堿度熔渣鎳基合金焊條，包括焊芯和藥皮，其特征在于，，藥皮包括藥皮粉料和粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的加入質(zhì)量為固體組份質(zhì)量的20-25%；

所述藥皮粉料包括以下質(zhì)量百分比的原料：CaCO₃: 35-45%、BaCO₃: 7-11%、CaF₂:25-35%、BaF₂: 2-8%、Ti-Fe: 4-6%、Mn: 3-5%、Si-Fe: 4-6%、SiO₂: 3-6%、Al₂O₃: 3-4%、K₂TiO₃: 3-8%、Cr: 3-4%、Ni: 2-6%、KBFO₄: 1-3%、CMC: 1-2%。

該藥皮采用多種碳酸鹽和氟鹽堿性造渣物質(zhì)組成焊條藥皮，焊接形成的高堿度熔渣對鎳基熔池金屬具有很好的抗氧化保護(hù)作用，同時以碳酸鋇取代部分碳酸鈣、氟化鋇取代部分氟化鈉，又可顯著降低單一碳酸鈣及單一氟化鈣過高導(dǎo)致液態(tài)熔渣過大的表面張力，具有較好的熔渣對液態(tài)熔池覆蓋均勻性。

所述的高堿度熔渣鎳基合金焊條，其特征在于：藥皮粉料中的Ti-Fe為：Ti: 25-35%、Al≤8.0%、Si≤4.5%、S≤0.03%、P≤0.05%、C≤0.10%、Mn≤2.5%。

所述的高堿度熔渣鎳基合金焊條，其特征在于：藥皮粉料中的Si-Fe為：Si: 40-47%、Mn≤0.7%、Cr≤0.5%、S≤0.02%、P≤0.04%。