一种镍铬锰铌合金焊丝的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接技术领域，涉及一种焊丝，更具体地说是合金焊丝，尤其涉及一种镍铬锰铌合金焊丝及其制备工艺。
【背景技术】
[0002]焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料。在气焊和钨极气体保护电弧焊时，焊丝用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，焊丝既是填充金属，同时也是导电电极。
[0003]目前的焊丝制备工艺中，均采常压中频冶炼，脱氧的方法常采用在配方中添加锰元素，但导致0、N、H等有害元素的含量仍过高，在使用焊接的过程中常常产生气孔，影响焊接的机械性能，限制此类焊丝在国内的广泛应用，目前弥补国内焊丝的不足，需从国外进口此类焊丝；进口焊丝不仅价格高，而且周期长，耽误工期的顺利进展。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种镍铬锰铌合金，本发明制备的焊丝可以完全取代进口，焊丝性能优于国外同类型产品，降低企业生产成本；在优化组份配方的基础上应用真空冶炼工艺，大大减少0、N、H等有害元素的含量；稀土元素钇的添加，增强焊丝的强度和韧性；本发明焊丝的焊接使用范围广泛，可应用在N1-Cr-Fe系金属、不锈钢的焊接。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种镍铬锰铌合金焊丝，所述焊丝的化学成分质量百分比为:Cr 19.00-25.00%,Mn 3.00-4.00 %, Nbl.00-4.00 %, Fe 0.50 % -3.00 %, C ^ 0.05 %, Ti ^ 0.80 %,Y兰0.08%，余量为镍。
[0007]所述焊丝的化学成分质量百分比为:Cr 20.00-22.00 %, Mn 2.50-3.50 %，Nb2.00-3.00%, Fe 1.00% -2.00%, Ti ^ 0.50%, Y ^ 0.08%，余量为镍。
[0008]所述焊丝的化学成分质量百分比为:Cr 20.50 %, Mn-3.00 %, Nb2.50 %, Fe
1.50%, C ^ 0.03%, Ti ^ 0.50%, Y ^ 0.08%，余量为镍。
[0009]一种权利要求1或2所述的镍铬锰铌合金焊丝的制备方法，包含如下工艺步骤:
[0010](I)合金熔炼:依据焊丝的化学成分质量百分比进行配料，将原料投入真空感应炉熔炼后，浇注成电极棒；
[0011](2)电渣重熔:采用电渣重熔设备，将步骤(I)所述电极棒的表面打磨处理后作为电极插入熔渣内，熔渣采用CaF2、A1203、CaO渣系，渣系中CaF2的质量百分比含量为75% -85%, Al2O3的质量百分比含量为12% -18%, CaO的质量百分比含量为4% _6%，停电冷却时间:5min-10min，脱锭，冷却至常温，得到合金锭；
[0012](3)热锻开坯:将所述合金锭放入初始温度< 600°C的加热炉内加热，升温至9500C -1OOO0C，传统采用中频感应冶炼炉冶炼出的合金钢温度要高于真空感应炉冶炼的合金钢温度，导致其锻造温度较低。保温时间:55min-75min，后进行锻造，锻造成合金坯，冷却至常温；
[0013](4)热乳退火:将步骤(3)所述的合金坯加热至1050°C _1100°C进行热乳，热乳成盘元丝材，在空气中冷却至常温；
[0014](5)酸洗、修磨:将盘元丝材用硫酸酸洗，后修整打磨；
[0015](6)冷拉:采用连续冷拉工艺，将盘元丝经过4-5道拉拔工序，拉拔至直径为
2.0Omm-4.50mm ；
[0016](7)氢退:将冷拉处理后的盘元丝材氢退处理后，即得镍铬锰铌合金焊丝；制备的焊丝的力学性能要求为:屈服强度400-600Mpa，抗拉强度500-700Mpa，延伸率30-60%
[0017]所述工艺步骤中:步骤⑵渣系中CaF2的质量百分比含量为78% -82%, Al O3的质量百分比含量为14% -16%, CaO的质量百分比含量为4.5% -5.5%，停电冷却时间:6min-8min ;步骤(3)中保温时间:60min_70min ;步骤⑷中合金还加热至1050°C -1lOO0C进行热乳。
[0018]与现有技术相比较，本发明具有的有益技术效果:
[0019](I)本发明的焊丝中碳和钛的添加，结合真空熔炼工艺的应用，大大提高焊丝中脱氧效果，降低0、N、H等有害元素的含量；硅、铝在镍镉锰铌合金焊丝中均是有害元素，硅元素存在常常导致焊接处产生龟裂，而铝元素是造成焊接时产生喷溅的主要原因，针对上述技术缺陷，本组份配方中碳和钛的添加，将有害铝元素完全转化为碳铝钛化合物，如Ti3AlC2, Ti2AlC等化合物；硅也相应转化为化合物，如Ti3SiC2、3%等化合物，从根本上消除焊丝产品中微量硅、铝元素的存在。
[0020](2)本发明的合金焊丝中添加钇、钛共同起强化作用，具有出色的抑制焊缝金属具有的较大结晶裂纹倾向、增强抗点蚀和缝隙腐蚀能力。
[0021](3)本发明的合金焊丝中添加钇，增强了合金钢的乳钢塑性，提高了的加工锻造性會K。
[0022](4)本发明的合金焊丝中添加钇，增强焊接接熔敷金属机械性能。其屈服强度为528Mpa，抗拉强度为677Mpa。均达到了国外该种合金焊丝的机械性能要求。
[0023](5)本发明制备工艺步骤中采取氢退工艺，降低焊丝的硬度，提高塑性、消除应力、优化金相组织结构，使得焊丝表明光亮、柔软、无磁性，使得焊丝抗疲劳性能好，延力大。
[0024](6)本发明制备工艺步骤中采取连续拉拔工艺，一次成型，工艺简单，节能降耗。
【具体实施方式】
[0025]原材料说明:
[0026]本发明的原材料采用铬元素为金属铬，纯度含量多99% ;镍元素为金川镍，纯度^99.9% ;钛元素为海绵钛，纯度含量多99% ;钇元素为金属钇，纯度含量多99% ;锰元素为金属锰，纯度含量多99% ;铌元素为金属铌条纯度含量多99.9%，均为市售，可以直接使用。
[0027]下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
[0028]实施例1
[0029]一种镍铬锰铌合金焊丝，所述焊丝的化学成分质量百分比为:Cr 19.00%, Mn
3.00%, Nbl.00%, Fe 0.50%%, C0.05%, T1.80%, Y0.08%，余量为镍。
[0030]镍铬锰铌合金焊丝的制备方法，包含如下工艺步骤:
[0031](I)合金熔炼:依据焊丝的化学成分质量百分比进行配料，将原料投入真空感应炉熔炼后，浇注成电极棒；
[0032](2)电渣重熔:采用电渣重熔设备，将步骤⑴所述电极棒的表面打磨处理后作为电极插入熔渣内，熔渣采用CaF2、A1203、CaO渣系，渣系中CaF2的质量百分比含量为75%，Al2O3的质量百分比含量为12%，CaO的质量百分比含量为4%，停电冷却时间:5min，脱锭，冷却至常温，得到合金锭；
[0033](3)热锻开坯:将所述合金锭放入初始温度50°C的加热炉内加热，升温至950°C，保温时间:55min，后进行锻造，锻造成合金坯，冷却至常温；
[0034](4)热乳退火:将步骤(3)所述的合金坯加热至1050°C进行热乳，热乳成盘元丝材，在空气中冷却至常温；
[0035](5)酸洗、修磨:将盘元丝材用硫酸进行酸洗，然后修整打磨；
[0036](6)冷拉:采用连续冷拉工艺，将盘元丝经过4道拉拔工序，拉拔至直径为
4.50mm ；
[0037](7)氢退:将冷拉处理后的盘元丝材氢退处理后，即得镍铬锰铌合金焊丝；制备的焊丝的力学性能为:焊丝的力学性能为:屈服强度400Mpa，抗拉强度500Mpa，延伸率30%。
[0038]实施例2
[0039]—种镍铬锰铌合金焊丝，其特征是:所述焊丝的化学成分质量百分比为:Cr25.00%, Mn 3.00-4.00%,4.00%, Fe 3.00%, C0.04%, T1.70, % Υ0.07%，余量为镍。
[0040]镍铬锰铌合金焊丝的制备方法，包