[發明專利]一種球閥堆焊用鎳鉻鉬合金焊絲的工藝制備方法

有效

• 申請號: 201911414431.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110977245B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 華大鳳;王樹平;邵興明;劉威;孫曉輝;陳杰;華鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇新華合金有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司 32270
• 代理人: 陳丹

本發明提供一種球閥堆焊用鎳鉻鉬合金焊絲的工藝制備方法，包括以下質量百分比的化學組分：C為0.01％、Si≤0.3％、Mn≤0.5％、P≤0.015％、S≤0.01％、Al≤0.2％、Ti≤0.3％、Cr為21.5?22.2％、Fe≤0.3％、Mo為8.5?9％、Nb+Ta為3.5?3.8％、余量為Ni。本發明對合金成分中的元素種類和含量進行了嚴格的控制，便于將合金加工成較細的焊絲，并且元素的配比控制有助于降低焊接時的熱裂紋出現；采用真空冶煉+電渣雙聯的冶煉工藝，并且真空冶煉過程中采用高溫瞬時精煉和低溫長時精煉結合的精煉方法，可以進一步提高純凈度和脫氣效果，使得合金錠的質量和性能得到改進，增強塑性和沖擊韌性。

技術領域

本發明涉及合金焊絲，尤其涉及一種球閥堆焊用鎳鉻鉬合金焊絲的工藝制備方法。

背景技術

inconel625合金(UNS6625)是一種以鎳為主要成分的奧氏體超耐熱合金，具有廣泛抗氧化和耐腐蝕的優良特性，這種材料具有高度成型性，較許多以鎳為主的合金更易焊接。即使在被焊接的條件下，該合金仍然具有抗晶間腐蝕的能力，可以被用于做球閥堆焊。

鎳基合金INCOWEL625在焊接時具有較高的熱裂紋敏感性。熱裂紋發生在高溫狀態，常溫下不再擴展，主要原因是由于硫、鉛、磷或低熔點金屬混入，形成晶間薄膜引起高溫下嚴重脆化而引起的，特別是硫、磷共晶物熔點比鎳鐵低很多，在焊縫結晶時低熔點共晶物的液態膜殘留在晶界區。另外焊接熱輸入大，使焊縫接頭過熱產生粗大晶粒。在粗大的柱狀晶粒邊界上集中了一些低熔點共晶體(熔點1435℃)，共晶體處于晶粒邊界，它們的強度低、脆性大，在較高焊接殘余應力的作用下很容易形成熱裂紋。焊接時還需避免的另一缺陷是氣孔，鎳合金熔池稠，流動性差，在焊接快速冷卻時，極易產生氣孔，氧氣、氫氣、氮氣、二氧化碳、一氧化碳氣體在熔化的液態鎳基合金中溶解度極大，而在固態下溶解度大大減小，鎳基合金焊接過程從高溫變冷時，氣體在熔敷金屬中的溶解度也隨之下降。游離出來的氣體在流動性差的液態鎳中不能在焊縫凝固前完全溢出而形成氣孔，氣孔的部位往往在熔合線附近。目前的鎳基合金的可焊性不是很好，不能夠很好地解決上述熱裂紋問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種球閥堆焊用鎳鉻鉬合金焊絲的工藝制備方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種球閥堆焊用鎳鉻鉬合金焊絲，包括以下質量百分比的化學組分：C為0.01％、Si≤0.3％、Mn≤0.5％、P≤0.015％、S≤0.01％、Al≤0.2％、Ti≤0.3％、Cr為21.5-22.2％、Fe≤0.3％、Mo為8.5-9％、Nb+Ta為3.5-3.8％、余量為Ni。

優選地，包括以下質量百分比的化學組分：C為0.01％、Si≤0.3％、Mn≤0.5％、P≤0.015％、S≤0.01％、Al為0.1％、Ti為0.2％、Cr為22.0％、Fe為0.2％、Mo為8.8％、Nb+Ta為3.8％、余量為Ni。

一種如上文所述的任一項所述的球閥堆焊用鎳鉻鉬合金焊絲的工藝制備方法，包括以下步驟：

步驟1、準備符合質量標準的金屬材料，表面磨光處理，烘烤后使用；

步驟2、真空冶煉，真空冶煉按焊絲冶煉工藝執行，熔化期真空度≤5Pa，精煉期真空度≤3Pa，采用不少于兩次的高溫瞬時精煉和一次低溫長時精煉，提合金液溫度到1580℃，高溫瞬時精煉時間1-2min，后降合金液溫度到1460℃，即剛結膜沖膜狀態，低溫長時精煉時間≥25min，精煉溫度1480℃，全過程充氬氣或不充氬氣，出鋼溫度1480℃，澆注38Kg電極，澆注后期補縮充分；

步驟3、電渣重熔；

步驟4、鍛造，鍛造加熱溫度1140-1180℃，加熱過程升溫速率≤300℃/h，保溫≥40分鐘，鍛造規格45mm*45mm，鍛后空冷，方棒100％探傷檢查，表面修磨去除缺陷；