[發(fā)明專利]一種低磷硫高強(qiáng)度耐高溫Cr35Ni45鎳鉻合金焊絲及其制備工藝

在審

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• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN107138873A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐玉冰;唐汝來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇羽立新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/30
• 分類號(hào): B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低磷硫高強(qiáng)度耐高溫Cr₃₅Ni₄₅鎳鉻合金焊絲及其制備工藝。

背景技術(shù)

由于鎳鉻基合金具有防銹、耐腐蝕、耐氧化、高韌性和耐高溫的特點(diǎn)，所以在很多領(lǐng)域如石油、天然氣和海洋石油業(yè)方面、火力發(fā)電廠的煙氣脫硫系統(tǒng)、核能發(fā)電設(shè)備、汽車工業(yè)以及航空航天耐高溫等方面都得到了廣泛應(yīng)用。在這些應(yīng)用領(lǐng)域如核能發(fā)電設(shè)備中的熱交換管和板要求致密的焊接在一起，用來焊接這些接縫口的焊材即是鎳基合金焊材，所以鎳合金焊盤絲材料在很多領(lǐng)域都有很大的需求。同時(shí)為了適應(yīng)相應(yīng)的工作環(huán)境，對(duì)鎳合金焊絲的強(qiáng)度、塑性、耐高溫性能、良好的焊接性能等提出了更高的要求，低磷、硫鎳鉻合金焊絲更能防止焊接處不開裂，提高焊接性能有特殊的現(xiàn)實(shí)意義。目前滿足工業(yè)上應(yīng)用的鎳合金焊絲主要依靠進(jìn)口，使成本大大增加。近幾年來國內(nèi)有一些高校和科研院所對(duì)鎳合金的焊接材料進(jìn)行了摸索性研究。例如，哈爾濱焊接研究所的馬春雷等人研制了一種焊接核電站設(shè)備異種鋼用的鎳基焊絲。汪中瑋等人研制了一種鎳基高溫耐磨無渣焊絲。但是這些焊盤絲材料生產(chǎn)過程較復(fù)雜，投資較多，綜合成本高，同時(shí)存在強(qiáng)度低，高溫低塑性，耐高溫性能差，焊接工藝不好，焊接質(zhì)量不高等問題。該鎳基合金焊絲可打破國外的壟斷，降低生產(chǎn)成本，提高應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種具有高韌性、高強(qiáng)度、高塑性、高焊接性能、以及耐高溫性能良好的Cr₃₅Ni₄₅鎳鉻合金焊絲及其制備工藝。該工藝簡單、生產(chǎn)成本低，得到焊絲性能較好，滿足工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用的需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種低磷硫高強(qiáng)度耐高溫Cr₃₅Ni₄₅鎳鉻合金焊絲，其化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分：C0.35-0.45%，Si 1.20-1.60％，Cr33.00-36.00%, Mn 0.50-0.80％，Ni 42.00-45.00%，Nb 0.30-0.60%，Ti0.30-0.60%，P0.012-0.014%，S0.007-0.009%，Al0.25-0.30%，F(xiàn)e15.63-22.08%，以及其他不可避免的雜質(zhì)元素。

所述的一種低磷硫高強(qiáng)度耐高溫Cr₃₅Ni₄₅鎳鉻合金焊絲，其化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分：C0.35-0.45%，Si 1.20-1.60％，Cr33.00-36.00％, Mn 0.50-0.80％，Ni 43.00-45.00％，Nb 0.30％-0.60%，Ti0.30-0.60%，P0.012-0.014%，S0.007-0.009%，Al0.25-0.30%，F(xiàn)e15.63-18.85%，以及其他不可避免的雜質(zhì)元素。

所述的一種低磷硫高強(qiáng)度耐高溫Cr₃₅Ni₄₅鎳鉻合金焊絲，其化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分：C0.35-0.45%，Si 1.30-1.50％，Cr35.50-36.00％，Mn 0.60-0.75％，Ni 44.50-45.00％，Nb 0.35-0.55，Ti0.35-0.55%，P0.012-0.014%，S0.007-0.009%，Al0.25-0.30%，F(xiàn)e15.63-16.13%，以及其他不可避免的雜質(zhì)元素。

主要元素作用：

Cr: 能顯著改善鎳合金的抗氧化性能，增加抗蝕性，同時(shí)能穩(wěn)定合金表面，它在基體材料的表面形成抗氧化和抗腐蝕的保護(hù)層，能阻止金屬元素向外擴(kuò)散和O、S及其它有害元素向內(nèi)擴(kuò)散，能防止材料的氧化和熱腐蝕。

Si：硅在冶煉時(shí)主要作為還原劑和脫氧劑，合金加熱時(shí)，表面形成一層SiO₂薄膜，大大提高合金在高溫時(shí)的抗氧化能力，Si與 Cr、Ni等金屬元素結(jié)合，也有提高合金抗腐蝕性能的作用。硅溶于基體中，有固溶強(qiáng)化作用，可提高合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度。但硅含量過高時(shí)會(huì)使材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高，降低合金的塑性和韌性，使材料變形困難，容易使硅沿晶界偏聚，增加固溶態(tài)晶間腐蝕敏感性，從而降低合金耐硝酸的腐蝕性能。并且硅在鎳合金中易引起熱裂紋，所以設(shè)計(jì)時(shí)硅含量質(zhì)量百分比控制在1.35-1.50%范圍。