CN101421072A - Ni基耐热合金熔接用丝 - Google Patents
Ni基耐热合金熔接用丝 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101421072A CN101421072A CNA2007800128107A CN200780012810A CN101421072A CN 101421072 A CN101421072 A CN 101421072A CN A2007800128107 A CNA2007800128107 A CN A2007800128107A CN 200780012810 A CN200780012810 A CN 200780012810A CN 101421072 A CN101421072 A CN 101421072A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- following
- welding
- heat resistant
- resistant alloy
- quality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
- B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
- B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明提供Ni基耐热合金熔接用丝,其中,具有如下的成分组成以及具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在基质中的组织,所述成分组成为:按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,根据需要含有Nb:0.1~1.0%,其余包含Ni和不可避免的杂质,按质量%计,分别规定作为上述不可避免的杂质而含有的S和P的含量为S:0.004%以下、P:0.010%以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种Ni基耐热合金熔接用丝,其用于通过熔接制作、或者修复Ni基耐热合金制机械部件、特别是含有Al和Ti的析出强化型Ni基耐热合金制机械部件。特别是,本发明涉及用于通过熔接而高效制作、或者修复燃气轮机的各种机械部件的Ni基耐热合金熔接用丝。
本申请基于2006年4月14日在日本提出申请的特愿2006-111750号和2007年4月9日提出申请的特愿2007-101375号要求优先权,并在此援引其内容。
背景技术
已知构成燃气轮机的各种机械部件一般用Ni基耐热合金制作,作为构成这些各种机械部件的Ni基耐热合金,已知例如按质量%计具有如下组成的耐热合金。
19.5%Cr-13.5%Co-4.3%Mo-1.4%Al-3%Ti-0.6%C-0.05%Zr-0.006%B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金,
19%Cr-11%Co-9.8%Mo-1.5%Al-3.2%Ti-0.09%C-0.007%B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金,
19%Cr-12%Co-6%Mo-1%W-2%Al-3%Ti-0.03%C-0.007%B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金,
16%Cr-8.5%Co-1.8%Mo-2.6%W-1.8%Ta-0.9%Nb-3.5%Al-3.5%Ti-0.11%C-0.05%Zr-0.01%B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金。
由这些Ni基耐热合金制成的燃气轮机的各种机械部件通过熔接制作。作为用于熔接这些Ni基耐热合金的丝的一例,提供一种具有如下成分组成的Ni基耐热合金熔接用丝,即,按质量%计,Cr:18~22%、Co:10%以下、Al:0.2~0.7%、Ta,Mo和W之中的1种或2种:15~28%、C:0.09%以下、Zr:0.06%以下、B:0.015%以下、Mn:0.4~1.2%、Si:0.2~0.45%、其余部分包含Ni和不可避免的杂质。该Ni基耐热合金熔接用丝可以在室温下(即、不预先加热要修复的部件)进行TIG熔接或MIG熔接,该熔接部分被认为具有优异的延展性、良好的耐氧化性以及必要的高温抗拉强度和耐蠕变性(参照专利文献1:日本特开2001-158929号公报)
发明内容
近年来,要求通过提高采用熔接来制造各种机械部件的速度来减少制造成本,进而加快采用熔接的修复作业。同时要求根据使用环境的高温化、提高熔接部的高温强度。因此,尝试要通过以更高的输出效率进行熔接来提高熔接速度,由此快速并高效地进行熔接作业。然而,如果提高熔接速度,则在熔接部容易产生主要因流动性差(湯回り不良)而引起的熔接金属裂缝,尤其是获得越高温强度的熔接棒则熔接金属裂缝变得越明显。因此,有碍于采用熔接的Ni基耐热合金制各种机械部件的制造和采用熔接的修复作业的快速化。
因此,本发明人为了解决所述课题进行了研究,结果获得了以下(A)~(D)所示的研究结果。
(A)具有如下成分组成、并且具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在γ相基质(地)中的组织的Ni基耐热合金熔接用丝,与以往的Ni基耐热合金熔接用丝相比,即使高速熔接Ni基耐热合金制的各种机械部件,在熔接部也难以产生主要因流动性差而引起的熔接金属裂缝,所述成分组成为:按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,进一步根据需要含有Nb:0.1~1.0%,其余包含Ni和不可避免的杂质,将上述不可避免的杂质而含有的S和P的含量分别规定为S:0.004%以下、P:0.010%以下。
(B)上述M6C型碳化物中的M优选具有如下成分组成:含有Ni:12.0~45.0%、Cr:9.0~22.0%、Co:0.5~13.5%、W:2.0~24.0%、Al:5.0%以下、Ti:0.5~6.0%,进一步根据需要含有Nb:1.0%以下,其余部分包含Mo和不可避免的杂质。
上述MC型碳化物中的M优选具有如下成分组成:含有Ni:7.0%以下、Cr:6.0%以下、Co:12.0%以下、Mo:57.0%以下、W:15%以下、Al:6.0%以下,进一步根据需要含有Nb:65%以下,其余部分包含Ti和不可避免的杂质。
(C)上述M6C型碳化物和MC型碳化物更加优选平均粒径均为0.3~4.0μm,M6C型碳化物和MC型碳化物以合计为0.5~16.0面积%的比例均匀分散在基质中。
(D)满足上述(A)~(C)所述条件的熔接用丝,可以无熔接金属裂缝地高速熔接,熔接部的高温抗拉强度和高温延展性优异,还可以适用于MIG熔接。
本发明是基于所述研究结果完成的,具有以下形态。
(1)本发明的第1形态是一种Ni基耐热合金熔接用丝,其具有如下成分组成、并且具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在γ相基质中的组织;所述成分组成为:按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,其余包含Ni和不可避免的杂质,按质量%计,将作为上述不可避免的杂质含有的S和P的含量分别规定为S:0.004%以下、P:0.010%以下。
(2)本发明的第2形态是一种Ni基耐热合金熔接用丝,其具有如下成分组成、并且具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在基质中的组织,所述基质为γ′相均匀分散在γ相中的基质;所述成分组成为:按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、Nb:0.1~1.0%、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,其余包含Ni和不可避免的杂质,按质量%计,将作为上述不可避免的杂质而含有的S和P的含量分别规定为S:0.004%以下、P:0.010%以下。
(3)本发明的第3形态是如上述第1形态所述的Ni基耐热合金熔接丝,其中,上述M6C型碳化物中的M具有如下成分组成,即,按质量%计含有Ni:12.0~45.0%、Cr:9.0~22.0%、Co:0.5~13.5%、W:2.0~24.0%、Al:5.0%以下、Ti:0.5~6.0%,其余部分包含Mo和不可避免的杂质,上述MC型碳化物中的M具有如下成分组成,即,按质量%计,含有Ni:7.0%以下、Cr:6.0%以下、Co:12.0%以下、Mo:57.0%以下、W:15%以下、Al:6.0%以下,其余部分包含Ti和不可避免的杂质。
(4)本发明的第4形态是如上述第2形态所述的Ni基耐热合金熔接丝,其中,上述M6C型碳化物中的M具有如下成分组成,即,按质量%计,含有Ni:12.0~45.0%、Cr:9.0~22.0%、Co:0.5~13.5%、W:2.0~24.0%、Al:5.0%以下、Ti:0.5~6.0%、Nb:1.0%以下,其余部分包含Mo和不可避免的杂质;上述MC型碳化物中的M具有如下成分组成,即,按质量%计,含有Ni:7.0%以下、Cr:6.0%以下、Co:12.0%以下、Mo:57.0%以下、W:15%以下、Nb:65%以下、Al:6.0%以下,其余部分包含Ti和不可避免的杂质。
(5)本发明的第5方案是如上述第1、第2、第3、第4中任一方案所述的Ni基耐热合金熔接丝,其中,上述M6C型碳化物和MC型碳化物均具有0.3~4.0μm的平均粒径,M6C型碳化物和MC型碳化物以合计为0.5~16.0面积%的比例均匀分散在基质中。
本发明的具有上述成分组成以及具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在基质中的组织的Ni基耐热合金熔接用丝,可以通过以下的制造方法得到。通过熔解具有如下成分组成的Ni基耐热合金来得到铸锭(ingot),所述成分组成为:按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,进一步根据需要含有Nb:0.1~1.0%,其余包含Ni和不可避免的杂质,按质量%计,将作为上述不可避免杂质含有的S和P的含量分别规定为S:0.004%以下、P:0.010%以下。在对所得到的铸锭反复实施热锻造、热轧等热加工的工序中,加热到γ′溶线(solvus)+20℃~γ′溶线(solvus)+200℃的温度之后,在加热温度~γ′溶线(solvus)-150℃的温度区域对所希望的制品区域进行至少2次以上加工率为15%以上的加工。其后,根据需要进行冷加工后,进行在加热到γ′溶线(solvus)+20℃~γ′溶线(solvus)+200℃之后进行冷却的溶体化处理。这样,获得本发明的具有上述成分组成以及具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在基质中的组织的Ni基耐热合金熔接用丝。
接着,说明本发明将Ni基耐热合金熔接用丝的成分组成和组织如上限定的理由。
[I]成分组成
(a)铬(Cr)
Cr成分具有如下作用:形成良好的保护被膜而提高合金的高温耐氧化性和高温耐硫化性等高温耐腐蚀性,进而与C形成M6C型碳化物和MC型碳化物,使金属液流动性提高。然而,Cr的含量按质量%计小于14.0%时,无法确保充分的高温耐氧化性和高温耐腐蚀性。另一方面,Cr的含量超过21.5%时,析出σ相或μ相等有害相,招致高温耐氧化性和高温耐腐蚀性的降低并且导致脆化、熔接性降低,因此不优选。因此,按质量%计,将本发明的Ni基耐热合金熔接用丝中所含的Cr量定为14.0~21.5%。Cr含量更优选的范围按质量%计为15.5~20.0%。
(b)钴(Co)
Co成分具有如下作用:主要固溶于基质(γ相)而提高蠕变特性,形成MC型碳化物,使金属液流动性提高。然而,Co的含量按质量%计小于6.5%时,无法赋予充分的蠕变特性,因而不优选。另一方面,含有Co超过14.5%时,热加工性和冷加工性降低,并且使在使用燃烧器等时的高温延展性降低,因而不优选。因此,按质量%计,将Co的含量定为6.5~14.5%。Co的含量更优选的范围按质量%计为7.5~13.5%。
(c)钼(Mo)
Mo成分具有如下作用:固溶于基质(γ相)而提高高温拉伸特性、蠕变特性和蠕变疲劳特性,该作用尤其是在与W共存的条件下发挥复合效果。进而,Mo具有与C形成M6C型碳化物和MC型碳化物而提高金属液流动性的作用。然而,Mo的含量按质量%计小于6.5%时,无法赋予充分的高温延展性和蠕变疲劳特性。另一方面,含有Mo超过10.0%时,热加工性和冷加工性降低,并且μ相等有害相析出而导致脆化,熔接性降低,因此不优选。因此,按质量%计,将Mo的含量定为6.5~10.0%。Mo的含量更优选的范围按质量%计为7.0~9.5%。
(d)钨(W)
W成分具有如下作用:固溶于基质(γ相)和γ′相而提高高温拉伸特性、蠕变特性和蠕变疲劳特性。此外,W成分还具有如下作用:在与Mo共存的条件下,向基质固溶强化而发挥复合强化作用,进而与C形成M6C型碳化物和MC型碳化物而使金属液流动性提高。然而W的含量按质量%计小于1.5%时,无法赋予充分的高温延展性和蠕变疲劳特性。另一方面,W的含量超过3.5%时,热加工性和冷加工性降低并且熔接性也降低,因此不优选。因此,按质量%计,将W的含量定为1.5~3.5%。W的含量更优选的范围按质量%计为2.0~3.0%。
(e)铝(Al)
Al成分具有如下作用:通过进行时效处理而构成作为主要析出强化相的γ′相(NiAl),从而提高高温拉伸特性、蠕变特性和蠕变疲劳特性。然而,Al的含量按质量%计小于1.2%时γ′相的析出比例不充分,因此无法确保所希望的高温强度。另一方面,Al的含量超过2.4%时,热加工性和冷加工性降低,并且γ′相的构成量过量,延展性降低且熔接性降低,因此不优选。因此,按质量%计,将Al的含量定为1.2~2.4%。Al的含量更优选的范围按质量%计为1.4~2.2%。
(f)钛(Ti)
Ti成分具有如下作用:主要固溶于γ′相而提高高温拉伸特性、蠕变特性和蠕变疲劳特性,进而与C形成MC型碳化物而使金属液流动性提高。然而Ti的含量按质量%计小于1.1%时,γ′相的析出比例不充分,因此无法确保所希望的高温强度。另一方面,Ti的含量超过2.1%则热加工性和冷加工性降低,因此不优选。因此按质量%计,将Ti的含量定为1.1~2.1%。Ti的含量更优选的范围按质量%计为1.3~1.9%。
(g)硼(B)
B成分具有如下作用:与Cr或Mo等形成M3B2型硼化物而使金属液流动性提高。然而,B的含量按质量%计小于0.0001%时,硼化物的构成量不充分而无法获得充分的金属液流动性。另一方面,含有B超过0.020%时,硼化物的构成量过量而热加工性、冷加工性、熔接性等降低,因此不优选。因此,按质量%计,将B的含量定为0.0001~0.020%。B的含量更优选的范围按质量%计为0.0002~0.010%。
(h)炭(C)
C成分具有如下作用:与Ti或Mo等形成M6C型碳化物或MC型碳化物而使金属液流动性提高,从而提高熔接速度。然而C的含量按质量%计小于0.03%时,由于M6C型碳化物或MC型碳化物的构成量不充分而无法获得充分的金属液流动性。另一方面,含有C超过0.15%时,碳化物的构成量变得过量而热加工性、冷加工性和熔接性降低,因此不优选。因此,按质量%计,将C的含量定为0.03~0.15%。C的含量更优选的范围按质量%计为0.05~0.12%。
(i)铁(Fe)
Fe成分由于廉价经济而且具有使热加工性提高的作用,因而根据需要来添加。然而,Fe的含量超过7%时,熔接性和高温强度劣化,因此不优选。因此,按质量%计,将Fe的含量定为7%以下(包括0%)(更优选4%以下)。
(j)硫(S)和磷(P)
S和P进行高速熔接时都会偏析到晶界而导致熔接金属裂缝,特别是在与C共存的条件下该倾向变得明显。因此,它们的含量优选尽可能低。然而,S许可的上限为0.004%,P许可的上限为0.010%。因此,按质量%计,将S和P的含量定为S≤0.004%、P≤0.010%(更优选S≤0.002%、P≤0.008%)。
(k)铌(Nb)
Nb成分固溶于基质(γ相)和γ′相中而提高高温拉伸特性、蠕变特性和蠕变疲劳特性,获得高温强度。而且Nb还具有与C形成MC型碳化物而使金属液流动性提高的作用。因此根据需要添加Nb,其含量按质量%计小于0.1%时无法赋予充分的蠕变疲劳特性。另一方面,Nb的含量超过1.0%时,热加工性、冷加工性和熔接性降低,因此不优选。因此按质量%计,将Nb的含量定为0.1~1.0%。Nb的含量更优选的范围按质量%计为0.2~0.8%。
[II]碳化物
将具有如下成分组成的Ni基耐热合金熔解而得到铸锭,即,按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,进一步根据需要含有Nb:0.1~1.0%,其余包含Ni和不可避免的杂质,按质量%计,将作为上述不可避免的杂质而含有的S和P的含量分别规定为S:0.004%以下、P:0.010%以下。在对所得到的铸锭反复实施热锻造、热轧等热加工的工序中,在加热到γ′溶线(solvus)+20℃~γ′溶线(solvus)+200℃的温度之后,在加热温度~γ′溶线(solvus)-150℃的温度范围对所希望的制品区域进行至少2次以上加工率为15%以上的加工。然后,根据需要进行冷加工后,进行在加热到γ′溶线(solvus)+20℃~γ′溶线(solvus)+200℃之后进行冷却的溶体化处理。通过上述方法所形成的Ni基耐热合金熔接用丝,在基质中形成以面积%计为0.5~16.0%的平均粒径为0.3~4.0μm的M6C型碳化物和MC碳化物。此外,上述M6C型碳化物中的M具有如下成分组成:按质量%计,含有Ni:12.0~45.0%、Cr:9.0~22.0%、Co:0.5~13.5%、W:2.0~24.0%、Al:5.0%以下、Ti:0.5~6.0%,进一步根据需要含有Nb:1.0%以下,其余部分包含Mo和不可避免的杂质;上述MC型碳化物中的M具有如下成分组成:按质量%计,含有Ni:7.0%以下、Cr:6.0%以下、Co:12.0%以下、Mo:57.0%以下、W:15%以下、Al:6.0%以下,进一步根据需要含有Nb:65%以下,其余部分包含Ti和不可避免的杂质。
如此形成的M6C型碳化物和MC碳化物都具有提高金属液流动性的作用,因此可以以任意比例均匀分散在本发明的Ni基耐热合金制丝的基质中。然而,这些碳化物的平均粒径小于0.3μm、按面积率计小于0.5%地分散时,有时无法充分发挥金属液流动性效果。另一方面,这些碳化物的平均粒径超过4.0μm、面积率超过16.0%地分散时,在熔接部容易引起合金元素的偏析、容易导致强度特性的降低。因此,更优选在本发明的Ni基耐热合金基质中均匀分散的M6C型碳化物和MC碳化物具有:0.3~4.0μm的平均粒径,M6C型碳化物和MC型碳化物以合计为0.5~16.0面积%的比例均匀分散在基质中。
如上所述,本发明的熔接用丝由于可以高效地熔接燃气涡轮发动机等各种机械部件,因此可以实现进一步的低成本化。
具体实施方式
接着,通过实施例更具体地说明本发明的Ni基耐热合金制丝。
使用通常的高频真空熔解炉,熔制铸造分别具有表1~3所示成分组成的Ni基合金熔液,分别制作直径:100mm、高:150mm的铸锭。将这些铸锭进行热锻造,分别制作具有直径为20mm的大小的圆棒。
对这些圆棒进行冷拔加工,制作直径为2.4mm的具有表1~3所示成分组成的、具有表4~6所示平均粒径的具有M6C型碳化物和MC碳化物以表4~6所示面积率在基质中均匀分散的组织的本发明丝1~28和比较丝1~18。进而,准备上述专利文献1所记载的具有如下成分组成的以往的丝,即,Cr:20.75%、Co:6%、Al:0.42%、Ta:0.07%、W:18.55%、C:0.06%、Zr:0.02%、B:0.01%、Mn:0.67%、Si:0.38%、其余部分包含Ni和不可避免的杂质。
进而,准备具有如下组成的、板厚:8mm的Ni基耐热合金板作为熔接对象,所述组成为:按质量%计包含19.5%Cr-13.5%Co-4.3%Mo-1.4%Al-3%Ti-0.06%C-0.05%Zr-0.007%B-其余部分Ni。准备2片对该Ni基耐热合金板施以60°的坡口加工得到的原料板。以这2片原料板形成Y字型坡口并且形成1mm的最小板间隔的方式,放置在厚为15mm的束缚台上使其对接束缚。将该对接束缚的原料板的坡口在如下条件下进行TIG熔接,使得形成0.75m的焊道(ビ—ド)长度,所述条件为
电流密度:120A、熔接速度:5cm/min.
电流密度:120A、熔接速度:10cm/min.
电流密度:120A、熔接速度:15cm/min.通过浸透探伤法观察有无熔接金属裂缝,将没有熔接金属裂缝的情况评价为A,即使观察到一个熔接金属裂缝时也评价为B,将其结果示于表4~6中。进而,对没有熔接金属裂缝的熔接后的原材料实施850℃/24h/A.C.+760℃/16h/A.C.的时效处理,制作熔接部形成平行部中央的拉伸试验片。使用这些拉伸试验片,将温度保持在800℃的高温来进行高温拉伸试验,将其结果示于表4~6中。根据表中示出的结果评价熔接部的高温拉伸强度。
由表1~6所示的结果可知,本发明丝1~28与比较丝1~18和以往丝相比,即使高速熔接也没有熔接金属裂缝,而且熔接部的高温强度优异。
以上说明本发明优选的实施例,但本发明并不限于这些实施例。在不脱离本发明的宗旨的范围下,可以附加、省略、置换构成以及进行其他变更。本发明并不被前述说明限定,而仅限于权利要求书的范围。
产业实用性
使用本发明的丝,即使是高速熔接Ni基耐热合金,也可以没有熔接金属裂缝地形成具有优异高温强度的熔接部。采用熔接来制造、修复Ni基耐热合金制的各种机械部件时,可以进行高速熔接,可以实现熔接作业的迅速化和成本的削减。
Claims (7)
1.Ni基耐热合金熔接用丝,
其具有如下成分组成:按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,其余包含Ni和不可避免的杂质,按质量%计,将作为上述不可避免的杂质而含有的S和P的含量分别规定为S:0.004%以下、P:0.010%以下,
并且具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在γ相基质中的组织。
2、Ni基耐热合金熔接用丝,
其具有如下成分组成:按质量%计,含有Cr:14.0~21.5%、Co:6.5~14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5~3.5%、Al:1.2~2.4%、Ti:1.1~2.1%、Fe:7.0%以下、Nb:0.1~1.0%、B:0.0001~0.020%、C:0.03~0.15%,其余包含Ni和不可避免的杂质,按质量%计,将作为上述不可避免的杂质而含有的S和P的含量分别规定为S:0.004%以下、P:0.010%以下,
以及具有M6C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在γ相基质中的组织。
3.如权利要求1所述的Ni基耐热合金熔接用丝,其中,
所述M6C型碳化物中的M具有如下成分组成:按质量%计,含有Ni:12.0~45.0%、Cr:9.0~22.0%、Co:0.5~13.5%、W:2.0~24.0%、Al:5.0%以下、Ti:0.5~6.0%,其余部分包含Mo和不可避免的杂质,
所述MC型碳化物中的M具有如下成分组成:按质量%计,含有Ni:7.0%以下、Cr:6.0%以下、Co:12.0%以下、Mo:57.0%以下、W:15%以下、Al:6.0%以下,其余部分包含Ti和不可避免的杂质。
4.如权利要求2所述的Ni基耐热合金熔接用丝,其中,
所述M6C型碳化物中的M具有如下成分组成:按质量%计,含有Ni:12.0~45.0%、Cr:9.0~22.0%、Co:0.5~13.5%、W:2.0~24.0%、Al:5.0%以下、Ti:0.5~6.0%、Nb:1.0%以下,其余部分包含Mo和不可避免的杂质,
所述MC型碳化物中的M具有如下成分组成:按质量%计,含有Ni:7.0%以下、Cr:6.0%以下、Co:12.0%以下、Mo:57.0%以下、W:15%以下、Nb:65%以下、Al:6.0%以下,其余部分包含Ti和不可避免的杂质。
5.如权利要求1、2、3或4所述的Ni基耐热合金熔接用丝,其中,
所述M6C型碳化物和MC型碳化物都具有0.3~4.0μm的平均粒径,M6C型碳化物和MC型碳化物以合计为0.5~16.0面积%的比例均匀分散在基质中。
6.如权利要求1、2、3或4中所述的Ni基耐热合金熔接用丝,其中,所述Ni基耐热合金熔接用丝为TIG熔接或MIG熔接用的丝。
7.如权利要求5所述的Ni基耐热合金熔接用丝,其中,所述Ni基耐热合金熔接用丝为TIG熔接或MIG熔接用的丝。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP111750/2006 | 2006-04-14 | ||
JP2006111750 | 2006-04-14 | ||
JP101375/2007 | 2007-04-09 | ||
JP2007101375A JP5201708B2 (ja) | 2006-04-14 | 2007-04-09 | Ni基耐熱合金溶接用ワイヤー |
PCT/JP2007/058256 WO2007119847A1 (ja) | 2006-04-14 | 2007-04-16 | Ni基耐熱合金溶接用ワイヤー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101421072A true CN101421072A (zh) | 2009-04-29 |
CN101421072B CN101421072B (zh) | 2011-08-31 |
Family
ID=38609606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007800128107A Active CN101421072B (zh) | 2006-04-14 | 2007-04-16 | Ni基耐热合金焊接用丝 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8187531B2 (zh) |
EP (1) | EP2008757B1 (zh) |
JP (1) | JP5201708B2 (zh) |
CN (1) | CN101421072B (zh) |
WO (1) | WO2007119847A1 (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101948994A (zh) * | 2010-09-17 | 2011-01-19 | 江西恒大高新技术股份有限公司 | 一种生物质锅炉专用热喷涂丝材 |
CN102947048A (zh) * | 2010-06-14 | 2013-02-27 | 新日铁住金株式会社 | Ni基耐热合金用焊接材料以及使用该焊接材料而成的焊接金属和焊接接头 |
CN105014258A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-04 | 北京北冶功能材料有限公司 | 700℃以上超超临界煤发电设备用镍基高温合金焊丝 |
CN106112308A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-16 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种含Cr、B、Co、W、Mo、Re、Ta的镍基钎料及其应用 |
CN107460374A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 株式会社日本制钢所 | 高强度Ni基高温合金 |
CN107810087A (zh) * | 2015-07-01 | 2018-03-16 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 一种使用填充金属通过焊接连接FeCrAl合金和FeNiCr合金的方法 |
CN109420862A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-03-05 | 中国科学院金属研究所 | 一种镍基单晶高温合金连接用粉末钎料及其制备方法和应用 |
CN110337500A (zh) * | 2017-02-21 | 2019-10-15 | 日立金属株式会社 | Ni基超耐热合金及其制造方法 |
CN110484777A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-11-22 | 烟台通用节能设备有限公司 | 一种高温耐磨耐腐蚀合金及其生产工艺 |
CN110770361A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-02-07 | 日立金属株式会社 | Ni基超耐热合金线材的制造方法和Ni基超耐热合金线材 |
CN113319467A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-31 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 一种核电用镍基合金焊带 |
CN113798726A (zh) * | 2020-06-12 | 2021-12-17 | 江苏立新合金实业总公司 | 高温合金焊丝及其制备方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JP5381677B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-01-08 | 大同特殊鋼株式会社 | 溶接ワイヤの製造方法 |
US20130048700A1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-02-28 | General Electric Company | Filler metal chemistry for improved weldability of super alloys |
US9346132B2 (en) | 2011-08-29 | 2016-05-24 | General Electric Company | Metal chemistry for improved weldability of super alloys |
JP5843718B2 (ja) * | 2012-07-19 | 2016-01-13 | 株式会社東芝 | Ni基溶接材および異材溶接タービンロータ |
CN105939814B (zh) * | 2014-01-27 | 2018-07-31 | 新日铁住金株式会社 | Ni基耐热合金用焊接材料以及使用其而成的焊接金属及焊接接头 |
AU2015240681B2 (en) * | 2014-04-04 | 2018-05-10 | Special Metals Corporation | High strength Ni-Cr-Mo-W-Nb-Ti welding product and method of welding and weld deposit using the same |
JP6519007B2 (ja) * | 2015-04-03 | 2019-05-29 | 日本製鉄株式会社 | Ni基耐熱合金溶接継手の製造方法 |
EP3249063B1 (en) | 2016-05-27 | 2018-10-17 | The Japan Steel Works, Ltd. | High strength ni-based superalloy |
CN108723637B (zh) * | 2018-06-20 | 2020-12-08 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种700℃超超临界电站锅炉用镍铁基焊丝 |
CN112025137A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-12-04 | 江苏金桥焊材科技股份有限公司 | 一种高温耐蚀镍基焊丝及其冶炼和制备方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5441976B2 (zh) * | 1973-02-16 | 1979-12-11 | ||
US4140555A (en) * | 1975-12-29 | 1979-02-20 | Howmet Corporation | Nickel-base casting superalloys |
JPS6173853A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-16 | Daido Steel Co Ltd | 耐熱合金 |
DE3638855A1 (de) * | 1985-11-26 | 1987-05-27 | United Technologies Corp | Superlegierung auf nickelbasis |
JPH01129942A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-23 | Daido Steel Co Ltd | 熱間加工性に優れたNi基合金 |
CN1026710C (zh) * | 1993-08-21 | 1994-11-23 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 耐磨耐蚀镍基合金 |
DE19524234C1 (de) * | 1995-07-04 | 1997-08-28 | Krupp Vdm Gmbh | Knetbare Nickellegierung |
US6106767A (en) * | 1995-12-21 | 2000-08-22 | Teledyne Industries, Inc. | Stress rupture properties of nickel-chromium-cobalt alloys by adjustment of the levels of phosphorus and boron |
US6302649B1 (en) * | 1999-10-04 | 2001-10-16 | General Electric Company | Superalloy weld composition and repaired turbine engine component |
EP1338663A4 (en) * | 2000-11-16 | 2004-12-29 | Sumitomo Metal Ind | REFRACTORY ALLOY BASED ON NICKEL (NI) AND WELDED JOINT INCLUDING SAME |
JP4154885B2 (ja) * | 2000-11-16 | 2008-09-24 | 住友金属工業株式会社 | Ni基耐熱合金からなる溶接継手 |
JP2002239697A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-27 | Tokushu Denkyoku Kk | 連続鋳造用肉盛ロール |
FR2845098B1 (fr) * | 2002-09-26 | 2004-12-24 | Framatome Anp | Alliage a base de nickel pour la soudure electrique d'alliages de nickel et d'aciers fil de soudage et utilisation |
JP4449337B2 (ja) * | 2003-05-09 | 2010-04-14 | 株式会社日立製作所 | 高耐酸化性Ni基超合金鋳造物及びガスタービン部品 |
US20060051234A1 (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-09 | Pike Lee M Jr | Ni-Cr-Co alloy for advanced gas turbine engines |
CN1259440C (zh) * | 2004-09-14 | 2006-06-14 | 钢铁研究总院 | 一种易切削高温高强自润滑耐磨合金材料 |
JP4587767B2 (ja) | 2004-10-15 | 2010-11-24 | 株式会社Ihiエアロスペース | インシュレーション材及びその製造方法 |
JP4650193B2 (ja) | 2005-10-05 | 2011-03-16 | オムロン株式会社 | 過積載車両の検出システムおよび検出方法 |
-
2007
- 2007-04-09 JP JP2007101375A patent/JP5201708B2/ja active Active
- 2007-04-16 EP EP07741692.3A patent/EP2008757B1/en active Active
- 2007-04-16 US US12/296,743 patent/US8187531B2/en active Active
- 2007-04-16 WO PCT/JP2007/058256 patent/WO2007119847A1/ja active Application Filing
- 2007-04-16 CN CN2007800128107A patent/CN101421072B/zh active Active
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102947048A (zh) * | 2010-06-14 | 2013-02-27 | 新日铁住金株式会社 | Ni基耐热合金用焊接材料以及使用该焊接材料而成的焊接金属和焊接接头 |
CN102947048B (zh) * | 2010-06-14 | 2015-05-20 | 新日铁住金株式会社 | Ni基耐热合金用焊接材料以及使用该焊接材料而成的焊接金属和焊接接头 |
CN101948994A (zh) * | 2010-09-17 | 2011-01-19 | 江西恒大高新技术股份有限公司 | 一种生物质锅炉专用热喷涂丝材 |
CN105014258A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-04 | 北京北冶功能材料有限公司 | 700℃以上超超临界煤发电设备用镍基高温合金焊丝 |
CN107810087A (zh) * | 2015-07-01 | 2018-03-16 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 一种使用填充金属通过焊接连接FeCrAl合金和FeNiCr合金的方法 |
CN107460374A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 株式会社日本制钢所 | 高强度Ni基高温合金 |
CN106112308A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-16 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种含Cr、B、Co、W、Mo、Re、Ta的镍基钎料及其应用 |
CN110337500A (zh) * | 2017-02-21 | 2019-10-15 | 日立金属株式会社 | Ni基超耐热合金及其制造方法 |
CN110770361A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-02-07 | 日立金属株式会社 | Ni基超耐热合金线材的制造方法和Ni基超耐热合金线材 |
CN109420862A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-03-05 | 中国科学院金属研究所 | 一种镍基单晶高温合金连接用粉末钎料及其制备方法和应用 |
CN110484777A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-11-22 | 烟台通用节能设备有限公司 | 一种高温耐磨耐腐蚀合金及其生产工艺 |
CN113798726A (zh) * | 2020-06-12 | 2021-12-17 | 江苏立新合金实业总公司 | 高温合金焊丝及其制备方法 |
CN113319467A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-31 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 一种核电用镍基合金焊带 |
CN113319467B (zh) * | 2021-06-16 | 2024-02-06 | 中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司 | 一种核电用镍基合金焊带 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101421072B (zh) | 2011-08-31 |
US20090123328A1 (en) | 2009-05-14 |
JP5201708B2 (ja) | 2013-06-05 |
WO2007119847A1 (ja) | 2007-10-25 |
US8187531B2 (en) | 2012-05-29 |
EP2008757B1 (en) | 2018-08-29 |
EP2008757A4 (en) | 2013-04-10 |
JP2007301635A (ja) | 2007-11-22 |
EP2008757A1 (en) | 2008-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101421072B (zh) | Ni基耐热合金焊接用丝 | |
CN102171373B (zh) | Ni基耐热合金 | |
CN102649202B (zh) | 一种不锈钢焊丝 | |
EP1867740B1 (en) | Low thermal expansion Ni-base superalloy | |
CN104379786B (zh) | Ni基合金 | |
CN107075629B (zh) | 奥氏体系不锈钢板 | |
JP3838216B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
EP2196551B1 (en) | Use of low-thermal-expansion nickel-based superalloy for a boiler component, according boiler component and method for its production | |
EP2781612B1 (en) | Seamless austenite heat-resistant alloy tube | |
JP4803174B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
CN101421427B (zh) | 燃气轮机燃烧器用Ni基耐热合金 | |
US8801876B2 (en) | Ni-based alloy product and producing method thereof | |
KR101809360B1 (ko) | Ni기 내열합금 용접 조인트의 제조 방법 및 그것을 이용하여 얻어지는 용접 조인트 | |
CN113646458B (zh) | 具有良好耐腐蚀性和高拉伸强度的镍合金以及制造半成品的方法 | |
EP1338663A1 (en) | Ni-base heat-resistant alloy and weld joint using the same | |
CN104023903B (zh) | Ni基耐热合金用焊接材料以及使用其而成的焊接金属及焊接接头 | |
EP2246454A1 (en) | Carburization-resistant metal material | |
EP2725112A1 (en) | Carburization-resistant metal material | |
CA2743129A1 (en) | Aluminium oxide forming nickel based alloy | |
CN101486135A (zh) | 一种gh4169高温合金焊丝 | |
JP3850764B2 (ja) | 高Crフェライト系耐熱鋼用溶接ワイヤ | |
CN103962748B (zh) | 耐热高温镍基合金焊丝及焊接方法 | |
JP5899806B2 (ja) | Hazにおける耐液化割れ性に優れたオーステナイト系耐熱合金 | |
JP2005097689A (ja) | 耐熱合金部品素材 | |
JP3938068B2 (ja) | フェライト系耐熱鋼溶接金属 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |