[發(fā)明專(zhuān)利]油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕鎳合金焊絲及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910101496.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109693055A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱新軍;張?zhí)炖?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇新航合金科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K35/30
• 分類(lèi)號(hào): B23K35/30;B23K35/40;C22C19/05;C22C1/02;C22B9/18;C22F1/10
• 代理公司: 杭州聚邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33269
• 代理人: 王婷婷

油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕鎳合金焊絲及制備方法，屬于焊接材料領(lǐng)域。其各組分及所占重量百分比為：Ni：55～65%，Cr：20～30%，Mo：7～12%，Nb：2～5%，Re：0.01～0.10%，Si：0.05～0.20%，Mn：0.10～0.50%，Al：0.10～0.60%，Ti：0.10～0.60%，Zr 0.01～0.05%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其制備方法為：合金熔煉—電渣重熔—熱鍛開(kāi)坯—熱軋退火—機(jī)械剝殼—拉拔減徑—精密層繞。本發(fā)明焊絲的制備方法綠色環(huán)保，不存在酸洗污染；焊接電弧穩(wěn)定，飛濺少，焊縫成形美觀，焊接工藝和力學(xué)性能優(yōu)異，焊縫組織細(xì)密，可完全滿(mǎn)足油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕的焊接要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接材料領(lǐng)域，具體涉及油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕鎳合金焊絲及制備方法。

技術(shù)背景

隨著全球?qū)τ蜌赓Y源需求的不斷增加，越來(lái)越多的酸性油氣田得到開(kāi)發(fā)，我國(guó)擁有了逐年增長(zhǎng)的油氣運(yùn)輸管道，也開(kāi)展了西氣東輸?shù)戎挠蜌膺\(yùn)輸工程，這種高酸性油氣田對(duì)于油氣管道的抗腐蝕性能和油氣管道焊接材料提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。鎳合金焊絲具有耐活潑性氣體，耐苛性介質(zhì)，耐還原性酸介質(zhì)腐蝕的良好性能，采用堆焊法在其普通鋼內(nèi)壁堆焊一層鎳合金熔敷金屬，使其堆焊層具備優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕性能，獲得兼有強(qiáng)度、耐高溫耐腐蝕性及成本較低的特性。

但是，油氣管道輸送里程長(zhǎng)，途中會(huì)經(jīng)過(guò)大片沙漠、戈壁高原、堿灘和沼澤地、地震活動(dòng)斷層和大落差地帶，一些地區(qū)晝夜溫差變化可達(dá)30℃，冬季最低溫度-34℃，夏季地表最高溫度可達(dá)70-80℃。這些嚴(yán)酷的地域、氣候條件不但給管道的施工造成困難，而且對(duì)堆焊性能提出更高要求，目前市售鎳合金焊絲能克服油氣管道惡劣條件下高效耐高溫耐腐蝕性能要求的鮮少。此外，現(xiàn)有鎳合金焊絲制造過(guò)程中表面氧化皮通常采用酸洗的方式去除，但是會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢液及固體廢棄物，嚴(yán)重污染周邊環(huán)境，同時(shí)焊絲表面光潔度欠佳，進(jìn)而影響焊接過(guò)程送絲和電弧穩(wěn)定性。因此，研發(fā)一種耐高溫耐腐蝕和焊接工藝性能優(yōu)異的鎳合金焊絲成為該油氣運(yùn)輸管道順利生產(chǎn)推廣的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕鎳合金焊絲及制備方法。采用機(jī)械剝殼去除焊絲表面氧化皮，生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保，不存在酸洗污染。焊接電弧穩(wěn)定，飛濺少，焊縫成形美觀，焊接工藝和力學(xué)性能優(yōu)異，焊縫組織細(xì)密，可完全滿(mǎn)足油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕的焊接要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕鎳合金焊絲及制備方法，其特征在于，所述焊絲中各組分及所占重量百分比為：Ni：55～65％，Cr：20～30％，Mo：7～12％，Nb：2～5％，Re：0.01～0.10％，Si：0.05～0.20％，Mn：0.10～0.50％，Al：0.10～0.60％，Ti：0.10～0.60％，Zr 0.01～0.05％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

進(jìn)一步，所述焊絲中原材料主要包括：金屬鎳，金屬鉻，金屬鉬，金屬鈮，稀土氧化物，單晶硅，電解錳，金屬鋁，金屬鈦，鋯硅合金，霧化鐵粉。

進(jìn)一步，所述焊絲中的Re為Y，Ce，Er，Cs，La等常用稀土元素中的一種或幾種。

進(jìn)一步，所述焊絲中Al/Ti的重量含量比值在1～2之間。

進(jìn)一步，所述焊絲中Re/Zr的重量含量比值在1～3之間。

進(jìn)一步，所述焊絲中Mn/Si的重量含量比值在3～6之間。

進(jìn)一步，所述焊絲中各粉末的粒徑在60～100目之間。

油氣管道用內(nèi)壁堆焊耐高溫耐腐蝕鎳合金焊絲及制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)合金熔煉：將原料按照配比投入真空感應(yīng)爐熔煉，真空度需達(dá)到6.5×10^-2Pa以上，并澆注成電極棒；