[發明專利]一種裂解爐用NiCrNb-Zr焊絲及其制備方法

有效

• 申請號: 202010221986.0
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111299906B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 朱新軍
• 申請（專利權）人: 江蘇博航合金科技有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 劉洋

本發明涉及焊接材料技術領域，尤其涉及一種裂解爐用NiCrNb?Zr焊絲及其制備方法。為了制備一種高溫下力學性能優異、其盤圓絲材表面氧化皮處理不存在酸洗污染的鎳合金焊絲，本發明提供一種裂解爐用NiCrNb?Zr焊絲，以Ni、Cr、Fe為主要成分，通過合理的調節C、Nb、Zr、Ti等元素的含量和重量百分比，實現了即使無稀有金屬的添加下，也使得鎳鉻合金焊絲的多項焊接性能達到工業可使用的標準，大大節約了生產成本，本發明所制備的焊絲其熔敷金屬的高溫力學性能非常優異，焊接電弧穩定，無飛濺，焊縫成形美觀，本發明采用機械剝殼去除焊絲表面氧化皮，生產過程綠色環保，不存在酸洗污染，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及焊接材料技術領域，尤其涉及一種裂解爐用NiCrNb-Zr焊絲及其制備方法。

背景技術

乙烯工業是衡量國家石油化工發展水平的重要標志。乙烯裂解爐是乙烯生產裝置的核心設備，裂解爐的輻射段爐管由于承受嚴苛的溫度和腐蝕條件成為設備的關鍵，一旦發生失效甚至爆炸將嚴重影響整套裝置的長周期安全運行，保證裂解爐輻射爐管的焊接質量尤為關鍵。

此外，現有鎳合金焊絲制造過程中表面氧化皮通常采用酸洗的方式去除，但是會產生大量的廢氣、廢液及固體廢棄物，嚴重污染周邊環境，同時焊絲表面光潔度欠佳，進而影響焊接過程送絲和電弧穩定性，例如中國發明專利CN 105108376 A公開了一種鎳合金耐高溫焊絲，并一步公開了其焊絲制備過程中將盤元絲材用硫酸進行酸洗，然后修整打磨，由此可見，開發一種高溫力學性能優異，且表面氧化皮無需酸洗工藝的焊絲是一件十分有意義的事情。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：如何制備一種高溫下力學性能優異的鎳合金焊絲，其盤圓絲材表面氧化皮采用機械剝殼處理，生產過程綠色環保，不存在酸洗污染。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種裂解爐用NiCrNb-Zr焊絲，以重量百分比計，包括以下成分：

Ni 33％-36％

Cr 24％-27％

Nb 0.6％-0.8％

C 0.4％-0.6％

Si 1.0％-2.0％

Mn 1.0％-2.0％

Ti 0.05％-0.2％

Zr 0.05％-0.2％

Fe余量。

具體地，所述焊絲中原材料選自：金屬鎳、金屬鉻、金屬鈮、光電碳、單晶硅、電解錳、金屬鈦、鋯硅合金、霧化鐵粉。

具體地，所述焊絲中各粉末的粒徑在60-100目之間

具體地，所述焊絲中Nb/C的重量比為1.5-2:1。

具體地，所述焊絲中C/Zr的重量比為3-4:1。

具體地，所述焊絲中Zr/Ti的重量比為1.7-2.5:1。

一種裂解爐用NiCrNb-Zr焊絲的制備方法，按照以下步驟制備：

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

(2)電渣重熔：采用電渣重熔設備，將步驟(1)所述電極棒的表面打磨處理后作為電極插入熔渣內重熔，停電冷卻時間為5-10min，脫錠，冷卻至常溫，得到合金錠；

(3)熱鍛開坯：將步驟(2)所述合金錠放入初始溫度≤600℃的加熱爐內加熱，升溫至1180-1250℃，保溫55-75min，鍛造成合金坯，冷卻至常溫；