[發(fā)明專利]一種鎳基合金用免充氬打底焊條

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010179323.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111438463B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周峙宏;陳國(guó)棟;成雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山京群焊材科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/30
• 分類號(hào): B23K35/30;B23K35/02
• 代理公司: 蘇州華博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232
• 代理人: 何蔚

本發(fā)明公開(kāi)了一種鎳基合金用免充氬打底焊條，由焊芯和藥皮構(gòu)成，藥皮涂覆于焊芯外壁，采用堿性CaO?CaF₂?TiO₂?Zr₂O₃低氫渣系，ERNiCrMo?3焊芯，熔敷金屬主要成分為60％Ni?22％Cr?9％Mo?3.5％Nb+Ta。本發(fā)明具有優(yōu)異單面焊雙面成形焊接工藝性能，具有較高的強(qiáng)度，其熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度≥760MPa，良好的低溫沖擊韌性，熔敷金屬?196℃沖擊功平均值≥80J，以及優(yōu)異的耐點(diǎn)蝕和晶間腐蝕性能，特別適合用Incone1625/825等鎳基合金背面免充氬單面焊雙面成型打底需求，既節(jié)約了背面充氬的成本，又保證了優(yōu)異的接頭質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接材料領(lǐng)域，特別涉及一種鎳基合金用免充氬打底焊條。

背景技術(shù)

隨著近年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鎳基合金的應(yīng)用日益廣泛。鎳是重要的有色金屬，具有很高的強(qiáng)度和塑性，對(duì)酸、堿性環(huán)境的侵蝕都有很好的耐蝕性。此外鎳基合金還具有耐熱性和良好的高溫性能，因此其在能源領(lǐng)域、核反應(yīng)堆及航空航天等高端領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。鎳基合金是指以鎳為基礎(chǔ)(Ni≥50％)，并含有其它合金元素，且能在一些介質(zhì)中耐腐蝕的合金。主要有鎳、鎳鉬(鎳鉬鐵)合金、鎳鉻(鎳鐵)合金、鎳鉻鉬及鎳鐵鉻等幾類。

鎳基合金主要用于一般鋼材難以勝任的、使用條件苛刻、安全性要求高的極端環(huán)境下。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、高速發(fā)展，裝備制造業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。裝備制造業(yè)發(fā)展的突出特征是：?jiǎn)螜C(jī)設(shè)備參數(shù)越來(lái)越高，使用條件越來(lái)越苛刻，對(duì)安全性要求越來(lái)越高。這些技術(shù)特點(diǎn)促成了鎳基合金應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，近年來(lái)，鎳基合金的生產(chǎn)數(shù)量不斷增加，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，鎳基合金焊接材料的需求也在不斷增加，在能源制造領(lǐng)域這一現(xiàn)象尤為突出。目前鎳基合金等高端焊接材料主要仍以進(jìn)口為主，國(guó)內(nèi)能夠滿足用戶要求穩(wěn)定供貨的很少，加快國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程是促進(jìn)我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展的重要措施之一。

在電建和能源石化等領(lǐng)域，管道與管道之間的連接是通過(guò)焊接實(shí)現(xiàn)的，因此焊接的工藝性及焊后熔敷金屬的力學(xué)性能及耐腐蝕性能至關(guān)重要。焊接的質(zhì)量直接影響整體的焊縫的質(zhì)量，以至工程項(xiàng)目建設(shè)周期。近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)于鎳基焊材的研發(fā)已取得了顯著進(jìn)步，但目前管道與管道間的窄間隙的打底主要依靠氬弧焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)，要確保焊縫的抗腐蝕性能，必須對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行充氬以確保背面焊縫質(zhì)量。但這樣一方面對(duì)焊接工藝要求較高，從而導(dǎo)致焊接成本較高，另一方面，由于焊縫的性能直接取決于焊絲的成分性能，從而對(duì)線材冶煉的要求很高，相應(yīng)的冶煉成本也高。

因此，發(fā)明一種鎳基合金用免充氬打底藥皮焊條，一方面能夠解決背面沖氬簡(jiǎn)化工藝、節(jié)約成本的問(wèn)題，另一方面通過(guò)藥皮的微合金化和堿性藥皮的精煉和提純作用，達(dá)到更佳的接頭的性能，對(duì)于鎳基合金的工業(yè)推廣應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鎳基合金用免充氬打底焊條，采用堿性CaO-CaF₂-TiO₂-Zr₂O₃低氫渣系，ERNiCrMo-3焊芯，熔敷金屬主要成分為60％Ni-22％Cr-9％Mo-3.5％Nb+Ta，本發(fā)明的鎳基合金用免充氬打底藥皮焊條具有優(yōu)異單面焊雙面成形焊接工藝性能，且焊接時(shí)，焊條藥皮會(huì)熔化形成一層薄渣滲透到工件背面，均勻覆蓋于背面焊縫表面對(duì)焊縫起到保護(hù)避免氧化的作用，且清渣容易。本發(fā)明的免充氬打底鎳基焊條具有較高的強(qiáng)度，其熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度≥760MPa，良好的低溫沖擊韌性，熔敷金屬-196℃沖擊功平均值≥80J，以及優(yōu)異的耐點(diǎn)蝕和晶間腐蝕性能，特別適合用Inconel625/825等鎳基合金背面免充氬單面焊雙面成型打底需求，既節(jié)約了背面充氬的成本，又保證了優(yōu)異的接頭質(zhì)量。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鎳基合金用免充氬打底焊條，由焊芯和藥皮構(gòu)成，藥皮涂覆于焊芯外壁，藥皮占焊條的重量比例為0.10～0.30；