[發明專利]氬弧打底焊用鎳基焊棒及其制備方法

在審

• 申請號: 202010579017.2
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111843278A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王恒;李楊;胡志芹;劉玉娟
• 申請（專利權）人: 磐固合金（常州）有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/40
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務所(普通合伙) 32308
• 代理人: 肖興坤

本發明公開了一種氬弧打底焊用鎳基焊棒及其制備方法，氬弧打底焊用鎳基焊棒包括由純鎳或鎳基合金制成的焊芯和包裹在焊芯外的藥皮；其中，所述藥皮的化學成分及各化學成分的重量百分比如下；TiO₂：15?30%；CaCO₃：10?15%；CaF₂：5?10%；SiO₂：3?9%；Al₂O₃：1?5%；水玻璃：5?20%；Nb：0?5%；MnO：0?5%；Ni：0?50%；Cr：5?30%；Mo：0?15%；Fe：0?25%；Co：0?15%；以上化學成分的重量百分比總計100%。它具有極佳的焊渣及焊縫熔敷金屬高溫流動性，熔渣背面保護好，無氧化，焊縫正面與背面成型美觀；背面無需充氬即可達到單面焊雙面成形效果，減少焊前準備工作以及充氬所需費用，可以提高生產效率，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及一種氬弧打底焊用鎳基焊棒及其制備方法。

背景技術

目前，鎳基合金管因其優異的高溫力學性能、抗高溫腐蝕能力，廣泛的應用于核電、海洋采油、造船冶金等行業中。例如：鎳基625合金管，其具有優異的耐腐蝕性及壁溫在﹣196～450℃的壓力容器的制造認證。一方面，鎳基合金管的焊接通常由打底焊、填充焊和蓋面焊三部分組成，鎳基合金在打底焊接時背部容易被氧化產生缺陷，因此打底焊是鎳基合金管焊接中最關鍵的一環；另一方面，我國為貧鎳國家，鎳基管道的采購非常困難，需要大量進口且價格非常昂貴，加上又是進口材料，沒有施工余量，因此，鎳基合金管的焊接必須保證100％一次合格。

目前，鎳基合金管在焊接過程中普遍采用鎢極氬弧焊(TIG)打底加背面充氬工藝。然而，該工藝會存在以下問題：一方面，氬氣背面保護需要多個步驟來檢測質量，步驟繁瑣，焊接工時長；另一方面，存在氬氣消耗量大、價格昂貴，管內的空氣置換不徹底時極易導致焊縫背面氧化、焊接質量不穩定及充氬在某些特殊環境下實施困難等問題，尤其對于大管徑鎳基合金管。

公開號為CN 105522296A的中國專利公開了“一種背面不充氬的單面焊雙面成型氬弧打底焊的鎳基625焊絲”，其中描述到的具體方法為以625鎳帶或純鎳帶為外皮，用軋輥軋制成U型槽，再將混合藥粉填充到鋼帶內，進行逐道拉拔，最終得到直徑為1.6、2.0、2.4mm的焊絲。一方面，所述鎳基焊絲與本發明所述鎳基焊棒制造方法及工藝不同，藥粉組分及重量百分比也不同；另一方面，其僅適用于鎳基625合金，不能適用于其它鎳基合金(如鎳基617、718、825合金等)，適用范圍比較局限。

公開號為CN 108526662 A的中國專利公開了“一種大口徑鎳基復合管X坡口免背面充氬焊接方法”，其中披露了一種將鎳基復合管加工成X坡口，利用碳鋼焊材焊接基層，再利用鎳基焊材焊接過渡層和復層的方法，焊接過程無需背面保護。但是，其是利用碳鋼焊材焊接基層，再利用鎳基焊材焊接過渡層和復層，此種方法對于鎳基合金管坡口進行了限定，且針對無法用碳鋼焊材焊接基層的工況并不適用。

公開號為CN 1491771A的中國專利公開了一種“不銹鋼管背面無保護實芯焊絲打底焊接技術”其通過調整多元混合氣體He+Ar+CO₂含量，達到背面免充氣體進行焊接的目的。其技術手段主要是通過調整正面保護混合氣體含量，這種方法不能適于鎳基合金管的焊接上，相比不銹鋼管，鎳基合金管的焊接條件更加苛刻，對鎳基焊材的要求也更高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種氬弧打底焊用鎳基焊棒，它具有極佳的焊渣及焊縫熔敷金屬高溫流動性，熔渣背面保護好，無氧化，焊縫正面與背面成型美觀；背面無需充氬即可達到單面焊雙面成形效果，減少焊前準備工作以及充氬所需費用，可以提高生產效率，降低生產成本。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種氬弧打底焊用鎳基焊棒，它包括由純鎳或鎳基合金制成的焊芯和包裹在焊芯外的藥皮；其中，

所述藥皮的化學成分及各化學成分的重量百分比如下；