BR112016023139B1 - produtos de solda de ni-cr-mo-w-nb-ti de alta resistência e método de soldagem e depósito de solda usando o mesmo - Google Patents
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Abstract
PRODUTOS DE SOLDA DE NI-CR-MO-W-NB-TI DE ALTA RESISTÊNCIA E MÉTODO DE SOLDAGEM E DEPÓSITO DE SOLDA USANDO O MESMO. A presente invenção refere-se a um metal de enchimento de solda ou um produto de enchimento de solda de metal que tem, em percentagem de peso: 17,0-23,0% de cromo, 5,0-12,0% de molibdênio, 3,0-11,0% de tungstênio, 3,0-5,0% de nióbio, 0-2,0% de tântalo, 1,2-3,0% titânio, 0,005-1,50% de alumínio, 0,0005-,100% de carbono, 2,0% de ferro, 5,0% de cobalto, e níquel em equilíbrio em que o níquel é 56,0-65,0%. Um depósito de solda formada a partir do metal de enchimento de solda tem uma resistência mínima de rendimento no estado como soldado de pelo menos 72 Ksi (496 MPa). Além disso, um depósito de solda e um método de formação de um depósito de solda que compreende, em percentagem em peso: 17,0-23,0% de cromo, 5,0-12,0% de molibênio, 3,0-11,0% de tungstênio, 3,0-5,0% de nióbio, 0-2,0%de tântalo, 1,2 -3,0% de titânio, 0,005-1,50% de alumínio, 0,0005-0,100% de carbono, 8,0% de ferro, 5,0% de cobalto, e níquel em equilíbrio em que o níquel é 56,0-65,0%. O depósito tem uma resistência mínima de rendimento no estado como soldado de pelo menos 72 ksi (496 MPa).
Description
[0001] Este pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório dos Estados Unidos No. de Série 61 / 975.358 depositado em 4 de Abril, 2014, e Pedido Provisório dos Estados Unidos N ° de Série 61 / 989.188 depositado em 6 de Maio, 2014, ambos os quais são incorporadas por referência na sua totalidade.
[0002] A presente invenção se refere a um metal de preenchimento de solda e depósito de solda de Ni-Cr-Mo-W-Nb-Ti de alta resistência e um método de criação de um depósito de solda utilizando o metal de enchimento de solda e, mais particularmente, a um metal de enchimento de solda de Ni-Cr-Mo-W-Nb-Ti usado para produzir um depósito de solda que tem elevada resistência ao escoamento na condição como soldadas.Descrição do estado da técnica
[0003] Durante a exploração ao largo da costa, desenvolvimento, e da produção de petróleo em bruto, existe uma necessidade de colocação de tubos a uma taxa rápida, a fim de minimizar o tempo de emprego de barcaças muito caras. Esta necessidade é satisfeita pelo conceito de “Bobinagem” de grandes comprimentos de ID tubo revestido soldados de ponta a ponta em terra seca nas instalações chamadas "Bases de carretel". Estas instalações são muito caras para operar e tem várias estações dentro da base para a preparação, soldagem, inspeção NDE sequenciada em série, e revestimento de grandes comprimentos de X-65, X-70 revestido de ID, e tubo X-80 de alta resistência. Enquanto no mar, unir as extremidades dos carretéis é ainda mais do que necessário em bases de carretel devido ao custo elevado das operações de barcaças. Operadores da Base de Dados de carretel e soldadores de barcaça estão relutantes em usar metais de solda endurecido por precipitação como metal de enchimento INCO-WELD 725NDUR que exigem temperaturas elevadas mantidas por vezes para desenvolver alta resistência através de endurecimento por precipitação porque iria retardar o processo e, talvez, ter um efeito negativo sobre os tubos de aço de alta resistência.
[0004] Devido ao desejo de operar esses "Bases de carretel" de forma mais eficiente, solda a gás de metal arco (GMAW) é usada por causa da taxa mais rápida de soldagem.
[0005] Assim, existe uma necessidade de um fio de solda que pode ser utilizado com o processo de solda com arco metal de gás que apresenta a mesma ou ligeiramente melhor resistência à corrosão em aplicações de petróleo e gás ácido do que a liga Inconel® 625 (58,0% min. Ni, 20,0-23,0% de Cr, 5,0% max. Fe, 8,0-10,0% de Mo, 3,15-4,15% de Nb, 0,10% max. de C, 0,50% max. de Mn, 0,50% max. de Si, 0,015% max. de P, 0,015% max. de S, 0,40% max. de Al, 0,40% max. de Ti, e 1,0% max. de Co, em massa%). Este fio é necessário para soldar tubos de alta resistência revestido de ID feitos segundo American Petroleum Industry Specification 5L (API 5L) X-65, X-70 e aços X-80, proporcionando maiores forças de rendimento no estado como soldado de cada dos aços de base a ser soldado. O metal de solda desejável teria uma força de rendimento, que é de aproximadamente 14,5 Ksi (100 MPa) maior do que o limite de escoamento mínimo especificado para o tubo que está sendo soldado desde que qualificações exigem que duas-espessura transversais (2T) 180 curvas de grau devem ser executadas em o tubo real que está sendo usado, e ensaios de tração transversal devem resistir ao metal base. Além disso, uma força no superação seria desejável para facilitar "Encurtamento" sem possibilidade de torção no ou perto das soldas.
[0006] A presente invenção se refere a um metal de enchimento de solda que compreende em massa%: 17,0-23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005-0,100% de carbono, menos de 2,0% de ferro, menos de 5,0% de cobalto, níquel em equilíbrio em que o níquel é 56,065,0%. Um depósito de solda formada a partir do metal de enchimento de solda tem uma resistência mínima de rendimento na condição como-soldadas, pelo menos, de 72 Ksi (496 MPa). O metal de enchimento de solda pode compreender 64,0% de níquel, no máximo, 22,0% de cromo máximo, 10,5% de molibdênio máximo, 9,5% de tungstênio máximo, 4,5% de nióbio máximo, 1,5% de tântalo máximo, 2,5% de titânio no máximo, 1,25% de alumínio no máximo, 0,075% de carbono no máximo, 1,0% de ferro no máximo, 4,0% de cobalto no máximo. O material de enchimento de metal de solda pode compreender 57,0% de níquel no mínimo, 18,0% de cromo no mínimo, 5,5% de molibdênio no mínimo, 3,5% de tungstênio no mínimo, 3,3% de nióbio no mínimo, 1,3% de titânio no mínimo, 0,10% de alumínio no mínimo, e 0,005% de carbono no mínimo. O metal de enchimento de solda pode compreender 62,0% de níquel, no máximo, 21,0% de cromo no máximo, 9,0% de molibdênio no máximo, 8,0% de tungstênio no máximo, 4,0% de nióbio no máximo, 1,0% de tântalo no máximo, 2,0% de titânio no máximo, 1,00% de alumínio no máximo, 0,050% de carbono no máximo, 0,5% de ferro no máximo e 2,5% de cobalto no máximo. O material de enchimento de metal de solda pode compreender 58,0% de níquel no mínimo, 19,0% de cromo no mínimo, 6,0% de molibdênio no mínimo, 4,0% de tungstênio no mínimo, 3,5% de nióbio no mínimo, 1,4% de titânio no mínimo, 0,15% de alumínio no mínimo e 0,010% de carbono no mínimo. O metal de enchimento de solda pode compreender um mínimo de 3,5% de nióbio + tântalo. O metal de enchimento de solda pode compreender um máximo de 6,0% de nióbio + tântalo.
[0007] A presente invenção também se refere a um produto de metal de enchimento de solda com a composição acima descrita para o material de enchimento de solda de metal. Um depósito de solda formado a partir do produto metal de enchimento de solda tem uma resistência mínima de rendimento no estado soldado de pelo menos 72 ksi (496 MPa). O produto de enchimento de solda de metal pode estar na forma de um fio ou de um fio tubular fluxados.
[0008] A presente invenção também se refere a um depósito de solda que compreende: 17,0-23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, de 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005-0,100% de carbono, menos que 8,0% de ferro, menos que 5,0% de cobalto, níquel em equilíbrio em que o níquel é 56,0-65,0%. O depósito tem uma resistência mínima de rendimento no estado soldado de pelo menos 72 ksi (496 MPa). O depósito de solda pode compreender 64,0% de níquel, no máximo, 22,0% de cromo no máximo, 10,5% de molibdênio no máximo, 9,5% de tungstênio no máximo, 4,5% de nióbio no máximo, 1,5% de tântalo no máximo, 2,5% de titânio no máximo, 1,25% de alumínio no máximo, 0,075% de carbono no máximo, 7,0% de ferro no máximo e 4,0% de cobalto no máximo. O depósito de solda pode compreender 57,0% de níquel no mínimo, 18,0% de cromo no mínimo, 5,5% de molibdênio no mínimo, 3,5% de tungstênio no mínimo, 3,3% de nióbio no mínimo, 1,3% de titânio no mínimo, 0,10% de alumínio no mínimo e 0,005% de carbono no mínimo. O depósito de solda pode compreender 62,0% de níquel, no máximo, 21,0% de cromo no máximo, 9,0% de molibdênio no máximo, 8,0% de tungstênio no máximo, 4,0% de nióbio no máximo, 1,0% de tântalo no máximo, 2,0% de titânio no máximo, 1,00% de alumínio no máximo, 0,050% de carbono no máximo, 5,0% de ferro no máximo e 2,5% de cobalto no máximo. O depósito de solda pode compreender 58,0% de níquel no mínimo, 19,0% de cromo no mínimo, 6,0% de molibdênio no mínimo, 4,0% de tungstênio no mínimo, 3,5% de nióbio no mínimo, 1,4% de titânio no mínimo, 0,15% de alumínio no mínimo e 0,010% de carbono. O depósito de solda pode compreender um mínimo de 3,5% de nióbio + tântalo. O depósito de solda pode compreender um máximo de 6,0% de nióbio + tântalo.
[0009] O depósito de solda pode ter uma microestrutura incluindo partículas de segunda fase finamente dispersas. As partículas de segunda fase podem ser inferiores a 5 μm. Alongamento do depósito de solda pode ser de pelo menos 20%. Dureza do depósito de solda pode ser de pelo menos 50 J a -50 ° F.
[0010] A presente invenção também se refere a um método de produção de um depósito de solda que compreende o fornecimento de um metal de enchimento de solda ou um produto de metal de enchimento de solda tal como descrito acima, fusão e arrefecimento do metal de enchimento de solda ou um produto de metal de enchimento de solda para criar um depósito de solda; e limitação da diluição de ferro do depósito de solda durante a fusão e arrefecimento de tal modo que o depósito de solda como soldado contenha menos que 8% de ferro, em que o depósito de solda tenha uma resistência limite de elasticidade na condição como- soldadas de pelo menos 72 Ksi (496 MPa ). A fusão e resfriamento do metal de enchimento de solda ou do produto de metal de enchimento de solda podem ser realizados por arco de metal de gás de solda (MIG) ou arco de tungsténio de gás de soldagem (TIG). O metal de enchimento de solda ou um produto de metal de enchimento de solda podem ser derretidos e arrefecidos em um conjunto de ranhura estreita entre dois componentes de aço em que o conjunto ranhura estreita tem um ângulo incluído de 2-5 graus. Os componentes de aço podem ser revestidos em, pelo menos, um lado com uma liga de níquel.
[0011] A presente invenção é também dirigida a uma solda compreendendo pelo menos dois componentes de aço de alta resistência com um limite de elasticidade mínimo de 65 ksi (448 MPa) ligados por um depósito de solda com a composição descrita acima e tendo um limite de elasticidade mínimo em A condição soldada de pelo menos 72 ksi (496 MPa).
[0012] A FIG. 1 é uma micrografia eletrônica de varrimento da microestrutura de uma forma de realização do depósito de solda da invenção que apresenta pequenas partículas de segunda fase;
[0013] A FIG. 2 é uma fotografia de amostras de tubo X-65 soldadas com o metal de enchimento de solda inventivo HV1654 após ensaio de tração; e
[0014] A FIG. 3 é uma fotografia de amostras de tubo X-65 soldadas com o metal de enchimento de solda HV1708 da invenção após ensaio de tração.
[0015] Todas as resistências de rendimento aqui citadas foram medidas com um desvio de 0,2% e todas as composições são dadas em percentagem em peso.
[0016] A presente invenção refere-se a um metal de enchimento de solda e a um depósito de solda e a um método de utilização do metal de enchimento de solda para conseguir um depósito de solda que exiba boa resistência à corrosão, de preferência o mesmo ou ligeiramente melhor do que a liga INCONEL® 625 0,05% de Fe, 8,0-10,0% de Mo, 3,15-4,15% de Nb, 0,10% de C máx, 0,50% de Mn máximo, 0,50% de Si máximo, 0,015% Máximo de P, 0,015% de S máx, 0,40% de Al máximo, 0,40% de Ti máximo e 1,0% de Co máximo) em aplicações de óleo e gás ácidas, mas proporciona maiores resistências de escoamento na condição de soldagem do que cada umdos aço base soldados, American Petroleum Industry Specification 5L (API 5L) X-65, X-70 e X-80 aços. O depósito de solda tem, de preferência, um limite de elasticidade assim soldado que é, pelo menos, 14,5 ksi (100 MPa) superior ao limite de elasticidade mínimo especificado para o tubo que está a ser soldado.
[0017] Para o tubo X-65 com um limite de elasticidade mínimo exigido de 65 ksi (448 MPa), o limite de elasticidade típico é de cerca de 72-74 ksi (496-510 MPa) e o limite máximo de elasticidade esperado é de cerca de 75-77 ksi (517531 MPa). Do mesmo modo, para o tubo X-70 com uma resistência ao escoamento mínima requerida de 70 ksi (483 MPa), o limite de elasticidade típico é de 517-531 MPa (75-77 ksi) enquanto que o limite de elasticidade esperado mais elevado é de cerca de 80-82 ksi -565 MPa), e para o tubo X-80 com um limite de elasticidade mínimo exigido de 552 MPa (55 kPa), o limite de elasticidade típico é de cerca de 84-86 ksi (579-593 MPa) com a máxima resistência à deformação esperada de cerca de 88 -90 ksi (607-621 MPa). Assim, a fim de ter um depósito de solda com uma resistência ao escoamento de pelo menos 14,5 ksi (100 MPa) maior do que o limite de elasticidade mínimo especificado para o tubo que está a ser soldado, um limite de cedência de deposição de solda de 550 kPa, o mínimo de 84,8 ksi (585 MPa) e o mínimo de 94,5 ksi (652 MPa) são necessários para tubos X-65, X-70 e X-80, respectivamente.
[0018] A Tabela 1 mostra as resistências de rendimento máximas típicas e esperadas dos tubos X-65, X-70 e X-80, os limites de resistência mecânicos típicos requeridos para depósitos de solda nestes tubos, as resistências mínimas desejadas de solda do depósito de solda da invenção. Nestas tubagens, as resistências de rendimento dos depósitos de solda de sete metais de enchimento de solda disponíveis comercialmente, alguns dos quais foram utilizados para X-65 e tubo de resistência mais baixa, e os limites de rendimento para cinco depósitos de solda feitos de acordo com a presente invenção. A Tabela 2 mostra as composições para os metais de enchimento de solda listados na Tabela 1. Todos os sete dos metais de enchimento de solda disponíveis comercialmente, incluindo a liga de endurecimento por precipitação INCO-WELD® 725NDUR, sofrem uma resistência como soldado baixa e inconsistente e nenhum dos depósitos de solda feitos usando os sete metais de enchimento de solda disponíveis comercialmente têm limite de elasticidade suficiente para satisfazer consistentemente os requisitos do tubo de maior resistência. Outros fios de solda resistentes à corrosão e à precipitação estão disponíveis, mas exigem um tratamento térmico pós-solda demorado (pwht) para obter uma resistência suficiente que os torna pouco atraentes.Tabela 1 - Propriedades mecânicas dos tubos e dos depósitos de solda
Tabela 2 - Composições químicas nominais e reais dos metais de enchimento desolda mostrados na Tabela 1
[0019] A presente invenção refere-se a um metal de enchimento de solda compreendendo: 17,0 a 23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005 a 0,100% de carbono, menos de 2,0% de ferro, menos de 5,0% de cobalto e equilíbrio de níquel em que o níquel é 56,0 a 65,0%, de preferência compreendendo 19,0 a 21,0% de cromo, 6,0 a 9,0% de molibdênio, 4,0 a 8,0% de tungstênio, 3,5 a 4,0% de nióbio, 0 a 1,0% de tântalo, 1,4 a 2,0% de titânio, 0,20 a 1,00% de alumínio, 0,005 a 0,050% de carbono, menos de 0,5% de ferro, menos de 2,5% de cobalto e níquel, em que o níquel é de 58,0 a 62,0%.
[0020] O níquel é benéfico para proporcionar uma matriz dúctil resistente à corrosão capaz de dissolver as quantidades acima de átomos de soluto. Para alcançar o efeito desejado, o teor de níquel é controlado para ser pelo menos 56,0%, de preferência pelo menos 57,0. Contudo, quantidades excessivas de níquel têm um efeito prejudicial sobre a limitação da quantidade de elementos resistentes ao reforço e à corrosão. Por conseguinte, o teor de níquel é controlado para ser no máximo 65,0%, de preferência no máximo 64,0% E mais preferencialmente no máximo 62,0%.
[0021] Cromo (Cr - Cromo é benéfico para resistência a corrosão e algum fortalecimento. Para se obter o efeito desejado, o teor de cromo é controlado de modo a ser pelo menos 17,0%, de preferência pelo menos 18,0%, e mais preferencialmente pelo menos 19,0%. No entanto, quantidades excessivas de cromo têm um efeito prejudicial sobre o CTE e a ductilidade. Por conseguinte, o teor de cromo é controlado para ser no máximo 23,0%, de preferência no máximo 22,0% e mais preferencialmente no máximo 21,0%.
[0022] Alumínio (AD - Alumínio é benéfico para desoxidação do metal de enchimento e fornecimento de reforço gamma prime. Para atingir o efeito desejado, o teor de alumínio é controlado de modo a ser pelo menos 0,005%, de preferência pelo menos 0,10%, mais preferencialmente pelo menos 0,15%, e ainda mais preferencialmente de pelo menos 0,20%. Contudo, quantidades excessivas de alumínio têm um efeito prejudicial sobre a resistência à craqueamento a quente e a limpeza da superfície. Consequentemente, o teor de alumínio é controlado para ser no máximo 1,50%, de preferência no máximo 1,25% e mais preferencialmente no máximo 1,00%.
[0023] Nióbio (Nb - Nióbio é benéfico para reforço por precipitação de partículas de segunda fase. Para se obter as segundas fases desejadas, o teor de nióbio é controlado de modo a ser pelo menos 3,0%, de preferência pelo menos 3,3%, e mais preferencialmente pelo menos 3,5%. No entanto, muito nióbio pode aumentar a sensibilidade de craqueamento a quente. Consequentemente, o teor de nióbio é controlado para 5,0% máximo, preferencialmente 4,5% máximo e mais preferencialmente 4,0% máximo.
[0024] Molibdênio (Mo - Molibdênio é benéfico para resistência a corrosão e reforço de matriz de solução sólida. Ele também forma a fase Mu que fortalece o metal de enchimento de soldagem. Para atingir o efeito desejado, o teor de molibdênio é controlado de modo a ser pelo menos 5,0%, de preferência pelo menos 5,5%, e mais preferencialmente pelo menos 6,0%. Contudo, quantidades mais elevadas de molibdênio podem complicar o trabalho a quente do metal de enchimento de solda durante a produção. Em conformidade, o teor de molibdênio é controlado para no máximo 12,0%, de preferência no máximo 10,5% e mais preferencialmente no máximo 9,0%.
[0025] Tungstênio (W) - Tungstênio é benéfico para reforço e resistência à corrosão. Para atingir o efeito desejado, o teor de tungstênio é controlado para ser pelo menos 3,0%, de preferência pelo menos 3,5%, e mais preferencialmente pelo menos 4,0%, e no máximo 11,0%, preferencialmente no máximo 9,5% e mais preferencialmente no máximo 8,0 %.
[0026] Tântalo (Ta - tântalo é benéfico para o reforço, tal como o Nb, e pode ser ajustado em relação ao Nb para o controlo das fases microestruturais. Em condições comerciais, espera-se que o tântalo esteja presente numa quantidade de pelo menos 1 ppm mesmo que não adicionado intencionalmente. O tântalo não deve exceder 2,0%, de preferência não deve exceder 1,5%, e mais preferencialmente não deve exceder 1,0%.
[0027] Nióbio + tântalo (Nb + Ta - nióbio e tântalo são ambos formadores de segunda fase e reforçadores e, assim, podem ser ajustados para o controle das segundas fases, no entanto, o total é pelo menos 3,0%, de preferência pelo menos 3,3% e mais preferencialmente pelo menos 3,5% e no máximo 7,0%, preferencialmente no máximo 6,0% e preferencialmente no máximo 5,0%.
[0028] Titânio (Ti) - O titânio é benéfico para o controle da porosidade e a formação de gama prima, bem como a formação de segunda fase. Para atingir o efeito desejado, o teor de titânio é controlado de modo a ser pelo menos 1,2%, de preferência pelo menos 1,3%, e mais preferencialmente pelo menos 1,4%. Contudo, muito titânio provoca a formação da fase eta. Em conformidade, o teor de titânio é controlado para no máximo 3,0%, de preferência no máximo 2,5%, e mais preferencialmente no máximo 2,0%.
[0029] Carbono (C) - carbono em conjunto com Ti e Nb é benéfico para o controle do tamanho de grão do depósito de solda assim soldado bem como a formação de segunda fase. Para atingir o efeito desejado, o teor de carbono é controlado de modo a ser pelo menos 0,0005%, de preferência pelo menos 0,005%, e mais preferencialmente pelo menos 0,010% e no máximo 0,100%, de preferência no máximo 0,075 e mais preferencialmente no máximo 0,050%.
[0030] Cobalto (Co - Cobalto é um elemento de reforço da matriz que contribui de uma forma mensurável para aumentar a dureza e as maiores resistências à tração e de cedência. No entanto, devido ao custo, é desejável limitar a sua adição a 5,0% máximo, de preferência a 4,0% máximo e, mais preferencialmente, 2,5% máximo.
[0031] Ferro (Fe - Ferro no metal de enchimento de solda deve ser controlado a menos de 2,0%, de preferência a menos de 1,0%, e mais preferencialmente a menos do que 0,5% para ajudar na manutenção de baixo teor de ferro no depósito de solda. O ferro excessivo no depósito de solda diminui a resistência ao escoamento na condição de soldagem.
[0032] Silício (Si - Silício é útil para melhorar a fluidez da poça em pequenas quantidades, mas pode conduzir a uma sensibilidade aumentada a craqueamento a quente ou a rachaduras por solidificação a níveis mais elevados. Consequentemente, o teor de silício é controlado para no máximo 0,75%, de preferência 0,50 % ou menos, mais preferencialmente 0,25% ou menos, e ainda mais preferencialmente 0,15% ou menos.
[0033] Manganês (Mn) - Manganês deve ser no máximo 3,0%, de preferência 2,0% ou menos, mais preferencialmente 1,0% ou menos e mais preferencialmente 0,20% ou menos para desencorajar a formação de M23C6.
[0034] Enxofre (S, fósforo (P, Cálcio (Ca e Magnésio (Mg - O enxofre e o fósforo podem estar presentes como impurezas e devem ser limitados do seguinte modo: enxofre inferior a 0,002%, fósforo inferior a 0,010% e mais preferencialmente menos de 0,005%, enquanto que o cálcio e o magnésio podem ser adicionados e devem ser controlados para cálcio inferior a 0,006% e mais preferencialmente inferior a 0,005% e magnésio inferior a 0,020% e mais preferencialmente inferior a 0,010%.
[0035] Foram produzidos cinco metais de enchimento de solda com a composição da invenção. As composições destes metais de enchimento de solda são mostradas na Tabela 2. Realizaram-se ensaios de propriedades mecânicas em duplicado em quatro dos depósitos de solda da invenção na condição de soldagem utilizando amostras de metal de solda longitudinal feitas utilizando solda de arco de gás de tungstênio (GTAW). Foram testadas duas condições. O primeiro tem 15-20% de diluição de ferro do metal de enchimento de solda e o segundo tem menos de 5% de diluição de ferro do metal de enchimento de solda. Os resultados são apresentados nas Tabelas 3 e 4, uma comparação dos quais mostra que a diluição elevada de ferro tem um efeito prejudicial sobre a resistência à deformação.
[0036] A Tabela 5a mostra as propriedades de impacto de entalhe Charpy V de um quinto metal de enchimento de solda inventivo na condição soldada com menos de 5% de diluição de ferro e pode ser comparada com os valores dados na Tabela 5b quando a solda contém 9,4% de Fe.Tabela 3 - Propriedades mecânicas dos espécimes longitudinais de solda de metal soldados com uma diluição de ferro de 15-20%
Tabela 4 - Propriedades Mecânicas de Amostras Longitudinais de Solda-MetálicaAs-Soldadas com Diluição de Ferro com menos de 5%
Tabela 5a - Valores de Impacto do Centro de Solda de -50 ° F para Metal de Enchimento de Soldagem Inventivo HV1708GTA Soldado a material de base INCONEL <®> 600 com depósito de solda Fe = 1,5% Fe *
* Determinação feita uti izando Niton XL3T - Xrav Fluorescence AnalyzerTabela 5b - 50 ° F Valores de Impacto do Centro de Solda para Soldagem Inventiva Metal de Enchimento HV1708 GTA Soldado à liga INCONEL <®> 625 I.D. Clad X65 Tubo de aço com depósito de solda Fe = 9,4% de Fe
[0037] Como se pode ver pelas propriedades mecânicas das Tabelas 3, 4, 5a e 5b, quando os metais de enchimento de solda da invenção são diluídos com 15% -20% de Fe, a resistência à deformação é de cerca de 20 ksi (138 MPa) mais baixa quando a diluição de ferro é inferior a 5%. Além disso, quando os metais de enchimento de solda da invenção são diluídos com mais de 9% de Fe, as propriedades de impacto são consideravelmente mais baixas do que quando a diluição é controlada para menos de 5% de Fe. Assim, o Fe no depósito de solda deve ser mantido abaixo de 8,0%, de preferência abaixo de 7,0% e mais preferencialmente abaixo de 5,0%. A diluição de ferro pode ser controlada para valores baixos, mantendo baixa entrada de calor que, por sua vez, mantém a finura de partícula de segunda fase, promovendo ao mesmo tempo maiores rendimentos e forças de impacto. Para os valores mais elevados de rendimento e resistência ao impacto, a entrada de calor da solda deve ser inferior a 50 kJ/in, preferencialmente inferior a 45 kJ/in, e mais preferencialmente inferior a 40 kJ/in. Ao mesmo tempo, uma entrada de calor mais baixa normalmente requer mais cordões de solda ou passagens que, por sua vez, aumentam o reforço das contas ou passagens anteriores com a entrada de calor das contas ou passagens subsequentes.
[0038] O depósito de solda tem um limite de elasticidade de pelo menos 72 ksi (496 MPa), de preferência pelo menos 78 ksi (538 MPa) e mais preferencialmente pelo menos 80 ksi (552 MPa), alongamento de pelo menos 20%, de preferência pelo menos 25% e mais preferencialmente pelo menos 30% de tenacidade de pelo menos 50 J a -50 ° F, de preferência pelo menos 70 J a - 50 ° F e mais preferencialmente pelo menos 100 J a -50 ° F e dureza entre 200400 HV.
[0039] A microestrutura do depósito de solda contém partículas de segunda fase nas áreas interdendríticas. As partículas da segunda fase são mostradas na FIG. 1 que é uma micrografia eletrônica de varrimento da microestrutura de um depósito de solda feito utilizando o metal de enchimento de solda inventivo HV 1655. As partículas da segunda fase são principalmente inferiores a 5 μl e podem ser inferiores a 0,5 μm.
[0040] As partículas da segunda fase são precipitadas durante a solidificação e arrefecimento numa matriz que é endurecida com tungstênio e molibdênio, e esta combinação, juntamente com o efeito de reforço de cordões ou passagens de solda múltiplas, proporciona a resistência ao escoamento inesperadamente elevada. A finura e a densidade das partículas contribuem para a resistência ao impacto extremamente elevada e elevado alongamento do depósito de solda. Uma tal combinação é inesperada num depósito de solda de liga de níquel de resistência muito elevada desde que a resistência é aumentada nos depósitos de solda da técnica anterior, a tenacidade e a ductilidade são geralmente diminuídas.
[0041] Como pode ser visto para os metais de enchimento de solda da técnica anterior que não contêm quantidades substanciais de nióbio e titânio (INCO-WELD <C> 276, INCONEL <>> Liga 622, INCO-WELD <686CPT < ®>, Phyweld NCW, Alloy 59), as resistências de cedência do depósito de solda na gama de 60-65 ksi (414-448 MPa) são atingidas. Além disso, testes de tração de 230-W <>> depósitos de solda de metal de enchimento determinaram o limite de elasticidade para estar na faixa de 68-78 ksi (469-538 MPa). Assim, o tungstênio elevado de 14% juntamente com 3% de molibdênio numa matriz de níquel sem adições de nióbio e titânio não produz as resistências de rendimento elevadas do depósito de solda do metal de enchimento de solda da invenção. O 3,0-5,0% de nióbio e 1,2-3,0% de titânio no metal de enchimento de solda da invenção acoplado com ferro baixo no metal de enchimento de solda e a baixa diluição de ferro do processo de solda produzem resistências de cedência na ordem de 7292 ksi (496-634 MPa). Além disso, quando a entrada de calor do processo de solda é controlada para valores mais baixos com baixo teor de ferro no metal de enchimento e baixa diluição de ferro na solda, acredita-se que os limites de cedência da ordem de 83-95 ksi (572-655 MPa) podem ser produzido.
[0042] Os metais de enchimento de solda da técnica anterior focaram o controlo de segundas fases por tratamento térmico. No entanto, uma vez que os dispositivos de precipitação e de controle para o metal de enchimento de solda da invenção são efetivamente de fusão através de solidificação e arrefecimento, o metal de enchimento da invenção pode ser usado na condição de soldagem para conseguir uma fabricação de alta velocidade juntamente com uma elevada resistência ao depósito de solda.
[0043] Para o ensaio do metal de enchimento de solda da invenção, obteve- se um tubo comercialmente disponível de 4 "de diâmetro de liga de INCONEL </ i> 625 ID, revestido com ID. Os ensaios mecânicos de amostras não soldadas do tubo determinam a elasticidade de 87,2 ksi MPa) (média de quatro testes, Tabela 6). Com base nas propriedades mecânicas, este lote de tubo poderia ter sido duplamente ou triplo qualificado como X-65, X-70 e X-80. A tabela 7 apresenta a composição deste lote de tubo. Como este tubo poderia ter sido duplo ou triplo qualificado como X-65, X-70, ou X-80 tubo, as composições típicas de X-70 e X80 tubo seria semelhante com Mn ligeiramente superior, cerca de 1,5-1,7%.Tabela 6 - Propriedades mecânicas do tubo não soldado X-65
Tabela 7 - Composição do Tubo X-65 Utilizado para Fazer as Soldas Experimentais
[0044] Foram produzidas soldas de sulco circunferenciais no tubo X-65 utilizando metais de enchimento de solda inventivos HV1654, HV1655 e HV1708 utilizando o processo GTAW com técnicas de baixa diluição de Fe em que apenas as paredes laterais eram fundidas para obter fusão com muito pouca penetração nas paredes laterais. Testes transversais de tração foram realizados nos tubos soldados. Amostras T-2 e T-3 foram preparadas e testadas. A Tabela 8 mostra os resultados de tração transversal para os tubos soldados feitos com o metal de enchimento de soldagem HV1654 e mostra que todos os espécimes falharam no metal de base longe da zona afetada pelo calor (HAZ) e da linha de fusão. FIG. 2 mostra dois dos espécimes após o ensaio de tração. Estes resultados indicam que a resistência do metal de enchimento de solda HV1654 é maior do que 80,9 ksi (558 MPa) quando usada para soldar o tubo X-65. Testes de dobra transversais também foram realizados e passados sem falhas.
[0045] A Tabela 9 mostra os resultados de ensaios de tração transversais para o tubo X-65 soldado utilizando metal de enchimento de solda HV1708. Todos os espécimes falharam no metal base longe da linha de fusão e da HAZ. Estes resultados indicam que a resistência do metal de enchimento de solda HV1708 é maior do que 86,7 ksi (598 MPa) quando usada para soldar o tubo X-65. FIG. 3 mostra as amostras de tração avariadas.Tabela 8 - Propriedades transversais de tração para INCONEL <®> Liga 625 LP. Clad X-65 tubo GTAW soldado com Metal de Enchimento de Solda Inventivo HV1654
Tabela 9 - Propriedades de Tração Transversais para INCONEL <®> Liga 625 LP.Tubo X-65 revestido GTAW soldado com metal de enchimento de solda inventivo HV1708
[0046] Com base nos dados anteriores, pode ver-se que o metal de enchimento de solda da invenção pode ser utilizado para unir tubos de aço de alta resistência INCONEL® 625 revestidos com IP X-65, X-70 e X-80 e produz Testes de flexão aceitáveis e testes de tração que falham no metal de base. Estes depósitos de solda são mais fortes do que o metal base na condição de soldagem e proporcionam uma resistência muito alta no teste de entalhe Charpy V a -50 ° F. É inesperado que tanto o elevado limite de elasticidade como a tenacidade estão presentes na condição de solda. Esta combinação de propriedades é produzida por uma fina dispersão de partículas de segunda fase dentro de uma matriz de níquel e cromo reforçados com molibdênio e tungstênio. Estas partículas são precipitadas a partir da fusão durante a solidificação e arrefecimento e proporcionam propriedades soldadas que não foram atingidas com quaisquer metais de enchimento de solda à base de níquel resistentes à corrosão da técnica anterior. Com base no Cr, Mo e W na matriz de níquel, estes depósitos de solda devem apresentar boa resistência à corrosão pelo menos igual à dos depósitos de solda de liga 622 da INCONEL® quando testados em ambientes ASTM G-48. Os resultados do deslocamento da abertura da ponta de rachadura (CTOD) e a resistência à fadiga também devem ser bons.
[0047] O metal de enchimento de solda pode ser fornecido em qualquer forma adequada incluindo arame tubular e arame tubular. Os fios sólidos são produzidos como ligas de níquel de solução sólida convencionais, mas requerem um recozimento a temperatura relativamente elevada e devem ser recozidos mais frequentemente do que outras ligas de níquel. O processo inclui fusão a vácuo convencional, fundição de um lingote, que pode ser refundido, e trabalho a quente do lingote para formar tarugos. Os tarugos são então laminados a quente para formar fio / haste. O fio / haste é estirado a frio para uma resistência à tração de mais de 200 ksi (1379 MPa), recozido acima de 1093 ° C (2000 ° F) e redesenhado para os tamanhos terminados. Na condição recozida, os fios podem ter uma resistência à tração de 120-140 ksi (827-965 MPa).
[0048] O metal de enchimento de solda pode ser utilizado com qualquer processo de solda adequado, de preferência solda a arco de gás metalizado (GMAW) ou solda a gás de arco de tungstênio (GTAW). Durante o processo de soldagem, o metal de enchimento de solda será fundido e arrefecido para formar um depósito de solda. Para reduzir o tempo de soldagem e a diluição de ferro do depósito de solda, é preferível que o ângulo incluído da junta de solda seja pequeno, 2-5 graus, muitas vezes chamado de ranhura estreita, e que um processo de solda GMAW vertical para baixo seja usado para reduzir o Entrada de calor e permitir uma deslocação relativamente rápida do processo de solda. Além disso, se forem soldadas ligas INCONEL ® 625 ou aço de alta resistência revestidas com liga IDI semelhante, o revestimento fornecerá uma base (raiz da junta já fundida) de 3 a 4 mm de liga INCONEL <6> ou similar Metal de solda que irá limitar a quantidade de diluição de ferro para apenas o que vem das paredes laterais da articulação.
[0049] O metal de enchimento de solda e o método descritos acima podem ser utilizados para produzir uma solda compreendendo pelo menos dois componentes de aço de alta resistência unidos por um depósito de solda feito utilizando o metal de enchimento de solda da invenção e tendo as propriedades descritas acima. Além disso, como mencionado acima, pelo menos dois componentes de aço de alta resistência podem ser selecionados de tubos X-65, X-70 ou X-80 que podem ter revestimento ID da liga INCONEL® 625.
[0050] Embora a invenção tenha sido descrita em pormenor com o objetivo de ilustração com base no que é atualmente considerado como as concretizações mais práticas e preferidas, deve ser entendido que tal detalhe é unicamente para esse fim e que a invenção não é Limitado às formas de realização divulgadas mas, pelo contrário, destina-se a abranger modificações e disposições equivalentes que estão dentro do espírito e âmbito das reivindicações anexas. Por exemplo, deve ser entendido que a presente invenção contempla que, na medida do possível, uma ou mais características de qualquer concretização podem ser combinadas com uma ou mais características de qualquer outra forma de realização.
Claims (19)
1. Metal de enchimento de soldagem caracterizado por compreender, em % em peso: 17,0 a 23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005 a 0,100% de carbono, menos que 2,0% de ferro, menos que 5,0% de cobalto e saldo de níquel, sendo que o níquel tem de 56,0 a 65,0%, esendo que um depósito de solda formado a partir do metal de enchimento de soldagem tem um limite de elasticidade mínimo na condição soldada de pelo menos 72 ksi (496 MPa).
2. Metal de enchimento de soldagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um mínimo de 3,5% de nióbio+tântalo.
3. Metal de enchimento de soldagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um máximo de 6,0% de nióbio+tântalo.
4. Produto de metal de enchimento de soldagem caracterizado por compreender, em % em peso: 17,0 a 23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005 a 0,100% de carbono, menos que 2,0% de ferro, menos que 5,0% de cobalto e saldo de níquel, sendo que o níquel tem de 56,0 a 65,0%, esendo que um depósito de solda formado a partir do produto de metal de enchimento de soldagem tem um limite de elasticidade mínimo na condição soldada de pelo menos 72 ksi (496 MPa).
5. Produto de metal de enchimento de soldagem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender um mínimo de 3,5% de nióbio+tântalo.
6. Produto de metal de enchimento de soldagem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender um máximo de 6,0% de nióbio+tântalo.
7. Produto de metal de enchimento de soldagem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o produto estar sob a forma de um fio metálico tubular ou um fio metálico com fluxo.
8. Depósito de solda caracterizado por compreender, em % em peso: 17,0 a 23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005 a 0,100% de carbono, menos que 8,0% de ferro, menos que 5,0% de cobalto e saldo de níquel, sendo que o níquel tem 56,0 a 65,0% de níquel, e sendo que um depósito de solda tem um limite de elasticidade mínimo na condição soldada de pelo menos 72 ksi (496 MPa).
9. Depósito de solda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender um mínimo de 3,5% de nióbio+tântalo.
10. Depósito de solda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender um máximo de 6,0% de nióbio+tântalo.
11. Depósito de solda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender uma microestrutura que inclui partículas de segunda fase finamente dispersadas.
12. Depósito de solda, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado por as partículas de segunda fase serem inferiores a 5 μm.
13. Depósito de solda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o alongamento do depósito de solda ser de pelo menos 20%.
14. Depósito de solda, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a tenacidade do depósito de solda ser de pelo menos 50 J em -45,55 °C (-50 °F).
15. Conjunto soldado caracterizado por compreender:pelo menos dois componentes de aço com resistência alta que têm um limite de elasticidade mínimo de 65 ksi (448 MPa) conectados por um depósito de solda que compreende, limite de elasticidade mínimo, em % em peso, 56,0 a 65,0% de níquel, 17,0 a 23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005 a 0,100% de carbono, menos que 8,0% de ferro e menos que 5,0% de cobalto, e que tem um na condição soldada de pelo menos 72 ksi (496 MPa).
16. Método de produção de um depósito de solda caracterizado por compreender:fornecer um metal de enchimento de soldagem que compreende, em % em peso, 56,0 a 65,0% de níquel, 17,0 a 23,0% de cromo, 5,0 a 12,0% de molibdênio, 3,0 a 11,0% de tungstênio, 3,0 a 5,0% de nióbio, 0 a 2,0% de tântalo, 1,2 a 3,0% de titânio, 0,005 a 1,50% de alumínio, 0,0005 a 0,100% de carbono, menos que 2,0% de ferro e menos que 5,0% de cobalto;fundir e resfriar o metal de enchimento de soldagem a fim de criar um depósito de solda; elimitar a diluição de ferro do depósito de solda durante a fusão e o resfriamento de modo que o depósito de solda soldado contenha menos que 8% de ferro,sendo que o depósito de solda tem um limite de elasticidade mínimo na condição soldada de pelo menos 72 ksi (496 MPa).
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a fusão e o resfriamento do metal de enchimento de soldagem serem alcançados através de soldagem por arco de metal com gás (GMAW).
18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o metal de enchimento de soldagem ser fundido e resfriado em uma junta de sulco estreito entre dois componentes de aço, sendo que a junta de sulco estreito tem um ângulo incluído de 2 a 5 graus.
19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o metal de enchimento de soldagem ser fundido e resfriado em uma junta de sulco estreito entre dois componentes de aço, sendo que os componentes de aço são revestidos, em pelo menos um lado, com uma liga de níquel.
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| CN110605501B (zh) * | 2019-09-18 | 2021-09-03 | 中国电建集团上海能源装备有限公司 | 一种用于Ni-Cr-Mo合金钢焊接的低毒镍基焊条及其制备 |
| CN111318835B (zh) * | 2020-04-03 | 2022-03-15 | 中国科学院金属研究所 | 一种高温合金熔化焊用镍基合金焊丝及其制备方法和应用 |
| CN112192001B (zh) * | 2020-08-18 | 2022-05-06 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种船用5Ni钢埋弧焊接方法 |
| CN113732561A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-12-03 | 江苏新航合金科技有限公司 | 一种航空用镍基高温合金焊接材料 |
| CN114535858B (zh) * | 2022-01-11 | 2023-12-29 | 郑州天时海洋石油装备有限公司 | Cmt制备高强度铜-钢梯度结构用焊接材料及制备方法 |
| CN116117381B (zh) * | 2023-04-12 | 2023-08-18 | 西安热工研究院有限公司 | 双沉淀强化Ni-Cr焊丝及其制造方法和焊接工艺 |
| CN116275706B (zh) * | 2023-05-24 | 2023-08-11 | 北京煜鼎增材制造研究院股份有限公司 | 一种镍基高温合金的高能束熔丝沉积增材制备方法 |
Family Cites Families (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2400255A (en) * | 1941-05-27 | 1946-05-14 | Int Nickel Co | Electric resistance elements and the like |
| DE1208595B (de) | 1961-05-06 | 1966-01-05 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verfahren zum Erzeugen von Chromdiffusions-zonen mit extrem niedriger Oberflaechenrauhigkeit auf Teilen aus Nickel- oder Kobaltlegierungen |
| BE635019A (pt) * | 1962-11-21 | |||
| US3311972A (en) * | 1964-08-17 | 1967-04-04 | Int Nickel Co | Production of ingots for wrought metal products |
| GB1070099A (en) * | 1965-06-25 | 1967-05-24 | Int Nickel Ltd | Welding high-temperature alloys |
| US3512963A (en) * | 1966-07-25 | 1970-05-19 | Int Nickel Co | Process for improving elevated temperature strength and ductility of nickel-base alloys |
| US3632319A (en) * | 1969-07-11 | 1972-01-04 | Gen Electric | Diffusion bonding of superalloy members |
| JPS5631345B2 (pt) * | 1972-01-27 | 1981-07-21 | ||
| US3785877A (en) * | 1972-09-25 | 1974-01-15 | Special Metals Corp | Treating nickel base alloys |
| US3865575A (en) * | 1972-12-18 | 1975-02-11 | Int Nickel Co | Thermoplastic prealloyed powder |
| SU780374A1 (ru) * | 1979-06-20 | 1990-04-07 | Предприятие П/Я А-3700 | Состав сварочной проволоки |
| US4359352A (en) * | 1979-11-19 | 1982-11-16 | Marko Materials, Inc. | Nickel base superalloys which contain boron and have been processed by a rapid solidification process |
| DE3030532A1 (de) * | 1980-08-13 | 1982-03-18 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zum rissfreien energiestrahlschweissen von warmfesten formteilen |
| US5556594A (en) * | 1986-05-30 | 1996-09-17 | Crs Holdings, Inc. | Corrosion resistant age hardenable nickel-base alloy |
| IL82587A0 (en) * | 1986-05-27 | 1987-11-30 | Carpenter Technology Corp | Nickel-base alloy and method for preparation thereof |
| US4765956A (en) * | 1986-08-18 | 1988-08-23 | Inco Alloys International, Inc. | Nickel-chromium alloy of improved fatigue strength |
| US5328499A (en) * | 1993-04-28 | 1994-07-12 | Inco Alloys International, Inc. | Mechanically alloyed nickel-base composition having improved hot formability characteristics |
| JPH07227693A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-08-29 | Nippon Steel Corp | 極低温鋼用溶接ワイヤ |
| US5725693A (en) * | 1996-03-06 | 1998-03-10 | Lockheed Martin Energy Systems, Inc. | Filler metal alloy for welding cast nickel aluminide alloys |
| WO1997038144A1 (en) * | 1996-04-10 | 1997-10-16 | The Penn State Research Foundation | Improved superalloys with improved oxidation resistance and weldability |
| DK173348B1 (da) * | 1996-06-07 | 2000-08-07 | Man B & W Diesel As | Udstødsventil til en forbrændingsmotor |
| JP3542702B2 (ja) * | 1997-07-30 | 2004-07-14 | 株式会社エヌゼットケイ | ディーゼル機関用弁棒 |
| WO2000003053A1 (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-20 | Inco Alloys International, Inc. | Heat treatment for nickel-base alloys |
| DE60015728T2 (de) * | 1999-01-28 | 2005-11-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wärmebeständiger legierungsdraht |
| US6242113B1 (en) * | 1999-06-10 | 2001-06-05 | Inco Alloys International, Inc. | Welding alloy and articles for use in welding, weldments and methods for producing weldments |
| US6544668B1 (en) * | 1999-09-15 | 2003-04-08 | U. T. Battelle, Llc | Ductile filler metal alloys for welding nickel aluminide alloys |
| US6354799B1 (en) * | 1999-10-04 | 2002-03-12 | General Electric Company | Superalloy weld composition and repaired turbine engine component |
| US6302649B1 (en) * | 1999-10-04 | 2001-10-16 | General Electric Company | Superalloy weld composition and repaired turbine engine component |
| JP2001107196A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐溶接割れ性と耐硫酸腐食性に優れたオーステナイト鋼溶接継手およびその溶接材料 |
| DE19957646A1 (de) | 1999-11-30 | 2001-05-31 | Krupp Vdm Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer warmfesten Legierung mit guter Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit |
| WO2002040728A1 (fr) * | 2000-11-16 | 2002-05-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Alliage refractaire a base de nickel (ni) et joint soude integrant celui-ci |
| US6489584B1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-12-03 | General Electric Company | Room-temperature surface weld repair of nickel-base superalloys having a nil-ductility range |
| JP4895434B2 (ja) * | 2001-06-04 | 2012-03-14 | 清仁 石田 | 快削性Ｎｉ基耐熱合金 |
| TW591635B (en) * | 2002-07-25 | 2004-06-11 | Acer Labs Inc | Optical disk system with a jitter meter for detecting quality of data recorded in an optical disk |
| JP3842717B2 (ja) * | 2002-10-16 | 2006-11-08 | 株式会社日立製作所 | 溶接材料、溶接構造物、ガスタービン動翼及びガスタービン動翼又は静翼の補修方法 |
| US20040079453A1 (en) * | 2002-10-25 | 2004-04-29 | Groh Jon Raymond | Nickel-base alloy and its use in casting and welding operations |
| CA2528406C (en) * | 2003-06-10 | 2010-09-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic steel weld joint |
| ES2386890T3 (es) * | 2005-01-25 | 2012-09-04 | Huntington Alloys Corporation | Electrodo de soldadura revestido que presenta resistencia al agrietamiento por pérdida de ductilidad, y depósito de soldadura producido a partir del mismo |
| US20070095441A1 (en) * | 2005-11-01 | 2007-05-03 | General Electric Company | Nickel-base alloy, articles formed therefrom, and process therefor |
| JP5201708B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2013-06-05 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｎｉ基耐熱合金溶接用ワイヤー |
| EP2059620B1 (en) * | 2006-08-08 | 2013-01-16 | Huntington Alloys Corporation | Welding alloy and articles for use in welding, weldments and method for producing weldments |
| ES2444507T3 (es) * | 2006-10-02 | 2014-02-25 | Nippon Steel Corporation | Junta soldada mediante haz de electrones con excelente resistencia a la fractura frágil |
| EP1914327A1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Nickel-base superalloy |
| FR2910912B1 (fr) * | 2006-12-29 | 2009-02-13 | Areva Np Sas | Procede de traitement thermique de desensibilisation a la fissuration assistee par l'environnement d'un alliage a base nickel, et piece realisee en cet alliage ainsi traitee |
| MX2010005531A (es) * | 2007-11-19 | 2010-10-25 | Huntington Alloys Corp | Aleacion de resistencia ultra alta para ambientes severos de petroleo y gas y metodo de preparacion. |
| US20090321405A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-31 | Huntington Alloys Corporation | Ni-Co-Cr High Strength and Corrosion Resistant Welding Product and Method of Preparation |
| JP5254693B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2013-08-07 | 三菱重工業株式会社 | Ｎｉ基合金用溶接材料 |
| JP5566758B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2014-08-06 | 株式会社東芝 | 鍛造又は圧延用Ｎｉ基合金およびそれを材料とする蒸気タービン用部品 |
| US8618434B2 (en) * | 2010-03-22 | 2013-12-31 | Siemens Energy, Inc. | Superalloy repair welding using multiple alloy powders |
| JP5441870B2 (ja) * | 2010-11-12 | 2014-03-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接用Ｎｉ基合金ソリッドワイヤ |
| EP2455504A1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-23 | Schmidt + Clemens GmbH + Co. KG | Nickel-chromium-iron-molybdenum alloy |
| JP5389000B2 (ja) * | 2010-12-02 | 2014-01-15 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｉ基合金溶接金属、Ｎｉ基合金被覆アーク溶接棒 |
| JP2013052441A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-03-21 | Hitachi Metals Ltd | 熱間鍛造用金敷および熱間鍛造方法 |
| US20150217412A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | General Electric Company | Weld filler for nickel-base superalloys |
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