一种镍基合金堆焊绞股焊丝及其制备工艺的制作方法

文档序号:20211474发布日期:2020-03-31 11:05阅读:342来源:国知局
本发明涉及焊丝
技术领域
,尤其涉及一种镍基合金堆焊绞股焊丝及其制备工艺。
背景技术
:目前国内的堆焊材料及工艺普遍采用手工电弧堆焊、埋弧堆焊等方式,这些堆焊工艺存在不同问题:手工电弧焊虽然操作简便但不能连续、自动施焊,堆焊效率太低,工人工作环境恶劣、劳动强度大;埋弧堆焊可实现自动堆焊,效率高,是目前大力发展的新型堆焊方法,但镍基合金堆焊在埋弧堆焊过程中存在硬度低,易出现裂纹的技术问题,亟待解决。技术实现要素:本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺。一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,合口,轧制,然后拉拔得到镍基合金堆焊绞股焊丝。优选地,药芯粉末的填充率为30-32%。优选地,药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁6-10%,中碳锰铁2-6%,萤石1.2-2%,锐钛矿粉末2-4%,碳酸钙1-2%,锌粉1-1.8%,硼铁2-6%,钼铁6-10%,钒铁0.2-1%,锆粉0.5-1%,余量为镍粉。优选地,药芯粉末还包括稀土硅铁合金,稀土硅铁合金在药芯粉末中所占质量百分比为n稀土硅铁合金,满足如下关系式:n稀土硅铁合金=0.5×n萤石+0.5×n锐钛矿粉末-k×n碳酸钙,其中0.7≤k≤0.9,n萤石为萤石在药芯粉末中所占质量百分比,n锐钛矿粉末为锐钛矿粉末在药芯粉末中所占质量百分比,n碳酸钙为碳酸钙在药芯粉末中所占质量百分比。优选地,合口后轧至2-3mm。优选地,镍基合金堆焊绞股焊丝直径为1-1.5mm。优选地,高碳铬铁、中碳锰铁、稀土硅铁合金的质量比为7-9:3-5:2.86-4.18。优选地,药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁7-9%,中碳锰铁3-5%,稀土硅铁合金2.86-4.18%,萤石1.4-1.8%,锐钛矿粉末2.5-3.5%,碳酸钙1.3-1.7%,锌粉1.2-1.6%,硼铁3-5%,钼铁7-9%,钒铁0.4-0.8%,锆粉0.6-0.8%,余量为镍粉。本发明所用药芯焊丝成份较简单,成本较低,来源方便,制作成本较低,焊丝具有良好的电弧稳定性和焊接操作性能,其焊缝平滑,焊缝质量稳定,无夹渣和裂纹现象产生,焊缝金属在后续的加工中也具有良好的硬度和机加工性能。采用本发明药芯焊丝堆焊时,电弧稳定,堆焊层硬度采用hra-50洛氏硬度试验机,在24℃室温下测量硬度在62hrc以上,而在药芯粉末中萤石的加入可降低熔池凝固温度,配合锐钛矿粉末提高熔渣的流动性,碳酸钙受热分解后产生的二氧化碳可对电弧起到保护并稳定电弧,然后再配合稀土硅铁合金,而且稀土硅铁合金的加入量与萤石、锐钛矿粉末、碳酸钙的加入量有关并满足特定的关系,诱发碳化物和晶粒的析出,增加堆焊金属单位体积内的晶粒数量,具有很强的促进碳化物析出和细化晶粒作用,可促使焊丝在堆焊过程中只产生细小的裂纹,即使在强压作用下,抗剥落能力也极强,硬度高。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例1一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为30%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁10%,中碳锰铁2%,萤石2%,锐钛矿粉末2%,碳酸钙2%,锌粉1%,硼铁6%,钼铁6%,钒铁1%,锆粉0.5%,余量为镍粉。实施例2一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为32%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁6%,中碳锰铁6%,萤石1.2%,锐钛矿粉末4%,碳酸钙1%,锌粉1.8%,硼铁2%,钼铁10%,钒铁0.2%,锆粉1%,余量为镍粉。实施例3一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为30.5%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁9%,中碳锰铁3%,稀土硅铁合金3.34%,萤石1.8%,锐钛矿粉末2.5%,碳酸钙1.7%,锌粉1.2%,硼铁5%,钼铁7%,钒铁0.8%,锆粉0.6%,余量为镍粉。实施例4一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为31.5%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁7%,中碳锰铁5%,稀土硅铁合金3.62%,萤石1.4%,锐钛矿粉末3.5%,碳酸钙1.3%,锌粉1.6%,硼铁3%,钼铁9%,钒铁0.4%,锆粉0.8%,余量为镍粉。实施例5一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为30.8%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁7.5%,中碳锰铁4.5%,稀土硅铁合金3.47%,萤石1.5%,锐钛矿粉末3.2%,碳酸钙1.4%,锌粉1.5%,硼铁3.5%,钼铁8.5%,钒铁0.5%,锆粉0.75%,余量为镍粉。实施例6一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为31.2%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁8.5%,中碳锰铁3.5%,稀土硅铁合金3.53%,萤石1.7%,锐钛矿粉末2.8%,碳酸钙1.6%,锌粉1.3%,硼铁4.5%,钼铁7.5%,钒铁0.7%,锆粉0.65%,余量为镍粉。实施例7一种镍基合金堆焊绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为31%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁8%,中碳锰铁4%,稀土硅铁合金3.5%,萤石1.6%,锐钛矿粉末3%,碳酸钙1.5%,锌粉1.4%,硼铁4%,钼铁8%,钒铁0.6%,锆粉0.7%,余量为镍粉。对比例1一种镍基绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为31%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁8%,中碳锰铁4%,稀土硅铁合金3.5%,锐钛矿粉末3%,碳酸钙1.5%,锌粉1.4%,硼铁4%,钼铁8%,钒铁0.6%,锆粉0.7%,余量为镍粉。对比例2一种镍基绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为31%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁8%,中碳锰铁4%,稀土硅铁合金3.5%,萤石1.6%,碳酸钙1.5%,锌粉1.4%,硼铁4%,钼铁8%,钒铁0.6%,锆粉0.7%,余量为镍粉。对比例3一种镍基绞股焊丝的制备工艺,包括如下步骤:将钢带辊轧制成u型凹槽,然后将药芯粉末填充在u型凹槽中,药芯粉末的填充率为31%,合口,轧至2-3mm,然后拉拔得到直径为1-1.5mm的镍基合金堆焊绞股焊丝。药芯粉末按质量百分比包括:高碳铬铁8%,中碳锰铁4%,稀土硅铁合金4.0%,萤石1.6%,锐钛矿粉末3%,碳酸钙1.5%,锌粉1.4%,硼铁4%,钼铁8%,钒铁0.6%,锆粉0.7%,余量为镍粉。将实施例7所得镍基合金堆焊绞股焊丝与对比例1-3所得镍基绞股焊丝进行埋弧堆焊后,检测焊缝,其结果如下:实施例7对比例1对比例2对比例3硬度,hrc62454852抗拉强度,mpa547406440520冲击值,j146108111130将采用实施例7所得镍基合金堆焊绞股焊丝焊接后的材料上机轧制高合金钢,使用时间可达12个月,轧钢量达150万吨以上,对上机试用的夹送辊进行现场检测,仍未出现明显粘肉、裂纹及表面局部剥落等质量缺陷。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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