[發(fā)明專利]一種適用于鐵鎳合金焊接的焊材及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210339163.7
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114633045A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王巖;韓東;谷宇;曾莉
• 申請（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 北京市浩天知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11276
• 代理人: 周華寧

本發(fā)明公開了一種適用于鐵鎳合金焊接的焊材，以重量百分比計包括：C0.1％～0.4％，Si≤0.20％，Mn 0.3％～0.7％，P≤0.005％，S≤0.003％，Ti 0.1％～0.6％，Al 0.04％～0.2％，Nb 1.20％～1.80％，Ni 35.0％～37.0％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還公開了采用該焊材的焊接方法。本發(fā)明的焊材具有優(yōu)異的焊接性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于鐵鎳合金焊接的焊材及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

鐵鎳合金Ni36由于膨脹系數(shù)極低，在一定溫度范圍內(nèi)尺寸穩(wěn)定，接近復(fù)合材料，是制造大規(guī)格航空航天構(gòu)件模具的理想的材料。目前大飛機(jī)、大運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)重量的50％以上擬采用復(fù)合材料構(gòu)件，復(fù)合材料制造大規(guī)格構(gòu)件的技術(shù)已基本成熟。但是Ni36因瓦合金板材在制造大型模具的過程中需要焊接，而后還需經(jīng)過熱循環(huán)等處理過程，因此如何保證工件尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、氣密性等尤為重要。目前模具構(gòu)件經(jīng)常存在焊縫開裂、焊縫氣孔、氣密性不良、焊縫與母材熱膨脹系數(shù)差距過大等一系列問題，直接影響后期復(fù)合材料的精密制造。

針對以上問題，目前急需一種適用于鐵鎳合金焊接的焊材，尤其適用于Ni36合金的焊接。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種適用于鐵鎳合金焊接的焊材及其應(yīng)用。

具體來說，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種適用于鐵鎳合金焊接的焊材，以重量百分比計包括：C 0.1％～0.4％，Si≤0.20％，Mn 0.3％～0.7％，P≤0.005％，S≤0.003％，Ti 0.1％～0.6％，Al 0.04％～0.2％，Nb 1.20％～1.80％，Ni 35.0％～37.0％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

可選地，以重量百分比計還包括：Pb≤0.005％，Sn≤0.005％，As≤0.005％，Sb≤0.005％，Bi≤0.005％，并且，Pb、Sn、As、Sb、Bi的含量之和小于等于0.01％。

可選地，以重量百分比計還包括：N≤0.008％，O≤0.003％。

可選地，Ti+Nb≥1.5％。

可選地，5≤Nb/C≤9。

一種鐵鎳合金的焊接方法，采用上述的用于鐵鎳合金焊接的焊材進(jìn)行焊接。

可選地，所述鐵鎳合金是Ni36合金。

上述的焊材在焊接鐵鎳合金中的應(yīng)用。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的適用于鐵鎳合金焊接的焊材及其應(yīng)用，具有如下優(yōu)點：

采用本合金對Ni36板材進(jìn)行焊接，焊縫組織細(xì)化明顯，無氣孔產(chǎn)生，焊接母板無翹曲，焊接性能優(yōu)異。

經(jīng)過實驗研究證明，焊縫處線膨脹系數(shù)：((20-100℃)≤1.2×10^-6/℃；(20-200℃)≤2.0×10^-6/℃。焊縫抗拉強(qiáng)度≥460MPa。

具體實施方式

為了充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，通過下述具體實施方式，對本發(fā)明作詳細(xì)說明。本發(fā)明的工藝方法除下述內(nèi)容外，其余均采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法或裝置。下述名詞術(shù)語除非另有說明，否則均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義。

為了滿足Ni36因瓦合金板材在制造大型模具時對焊接的要求，本發(fā)明的發(fā)明人對焊材成分設(shè)計進(jìn)行了深入研究，從而提出了一種適用于鐵鎳合金焊接的焊材。

所謂Ni36合金或Ni36因瓦合金，是指牌號為Fe-Ni36低膨脹鐵鎳合金。