CN101913037A - 一种超级双相不锈钢焊接材料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种超级双相不锈钢焊接材料及其生产方法，依次包括以下工序：１)熔炼、2)电渣重熔、3)锻造、4)轧钢；5)拉拔，本发明，在海水介质中有很好的耐点蚀，耐缝隙腐蚀，耐空泡和磨损腐蚀及高的疲劳强度，在许多环境中耐均匀腐蚀性能也较好，是一个在多中介质中适应性很强，应用范围很宽的钢种。力学性能：

Description

一种超级双相不锈钢焊接材料及其生产方法

技术领域

本发明涉及不锈钢制造领域，尤其是关于一种超级双相不锈钢焊接材料及其生产方法。

背景技术

双相不锈钢管材的综合力学性能优异，具有较高的强度和疲劳强度，其屈服强度是18-8钢的两倍；在氯离子高度集中的工况，如高温海水/高温氯化物溶液中具有优良的耐孔蚀/耐缝蚀/抗应力腐蚀能力；其焊接区域热裂倾向较小，可焊性能良好。Ocr25Ni6Mo3CuN双向不锈钢是在20世纪70年代由日本住友金属工业公司开发的，该钢种的特点是在高铬、钼的基础上添加钨、铜等元素用以提高钢的耐缝隙腐蚀性能，适应于热海水、盐卤水等介质条件，与300系奥氏体不锈钢相比，具有高强度，好的塑性与成形性，有优秀的局部腐蚀性能，是一个耐中性氯化物局部腐蚀的材料，已纳入ASTM标准，A790标准，并以S31260牌号列入UNS标准，并已成功地应用于海水热交换和热盐卤水轴流泵等部件上。但该钢的价格较高，钢的时效套试样耐SCC性能较差。

发明内容

为了适应双相不锈钢日渐广泛的推广应用，加强对双相不锈钢焊接技术的普及和配套焊接材料的研制，本发明的目的在于提供一种超级双相不锈钢焊接材料及其生产方法，是在Ocr25Ni6Mo3CuN双向不锈钢的基础上，添加稀土材料和控制铜的加入量，使其具有更好的力学与耐腐蚀的焊接材料，以提高成材率。

本发明的另一个目的是提供一种制造上述焊接材料的生产方法。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种超级双相不锈钢焊接材料，以重量百分比计，其化学成分为：

C:0.01-0.03  Si:0.05-0.1  Mi:1-2  S:0.01-0.001   P:0.0015

-0.015  Cr:24-27  Ni:8-10  Mo:3-4  Cu:0.2-0.8  N:0.15-0.25  Le:0.1-0.01  其余为Fe。

本发明的生产方法依次包括以下工序为：１）熔炼、2）电渣重熔、3）锻造、4）轧钢、5）拉拔，其特征在于：

1）、熔炼：

A、用上述比例的原料先投放Mi、Cr在1600－1650℃下熔炼熔化后，加纯Ni、熔化结束后，再加Mo、； B、待熔化结束后，用电磁充分搅拌，取样分析元素成分，并加Ti、烯土进行脱氧造渣，脱氧造渣时降低钢温，钢温控制在1520－1550℃，待分析结果符合要求，精炼至渣白，提高出钢温度至1580℃，并浇注出钢至钢包，钢水浇注温度控制在1480－1500℃之间；C、脱钢模时，待钢液全部凝固，20分钟后卸模，即为电极棒；

2）、电渣重熔：

A、电渣渣量配比；

B、电极棒熔化：先加电极棒，装好结晶器，加好引弧剂，通入电压42伏，电流为2200－2800A，引弧后加入上述电渣渣量，将渣料熔化在电炉中，待渣熔化后，稳定以上电流，进入熔化状态，将电极棒熔化，等结晶器钢液到设定区域后停电，冷却10分钟后，钢脱膜形成钢锭；

所述的电渣渣量配比为：铝粉25g、铝氧粉230g、石灰100g、镁粉100g、萤石粉1240g、钛白粉25g，

3）、锻造：

入炉时温度小于700℃，用1.5小时将炉温升至1200－1260℃，恒温1小时，20分钟降温至1200℃±20℃，锻造；

4）、轧钢：

入炉时温度小于700℃，用1小时将炉温升至1240℃±10℃，保温1小时，半小时内降温1210℃±10℃，开始轧制，成钢锭；

5）、拉拔：

A、拉拔：

B 、加热退火：将钢丝在1000℃温度下退火，1小时后升温至1200℃±20℃，保温1小时，水冷；

C、碱煮：将碱煮成分在温度480℃-550℃，时间15-30分钟的条件下，将经拉拔后的盘丝、中丝、细丝或焊丝进行碱煮；

D、酸洗：酸洗：在酸池中配制酸液，材料必须全部浸入酸液中，浸泡时间为20分钟，出料后用高压水枪冲洗干净；

所述的碱煮成分为：NaOH 80、NaNo3为20；

所述的酸液为：25%硝酸，5-8%氢氟酸，其余为水；

E、烘干。

本发明，所生产的超级双相不锈钢焊接材料，在海水介质中有很好的耐点蚀，耐缝隙腐蚀，耐空泡和磨损腐蚀及高的疲劳强度，在许多环境中耐均匀腐蚀性能也较好，是一个在多中介质中适应性很强，应用范围很宽的钢种。力学性能：                                                

。

具体实施方式

 实施例1：

一种超级双相不锈钢焊接材料，以重量百分比计，其化学成分为：

C: 0.02  Si: 0.1  Mi:1.2  S:0.01   P:0.0015  Cr: 27  Ni:8  Mo:3.5  Cu:0.4  N: 0.2  Ce: 0.05  其余为Fe。

实施例2：

一种超级双相不锈钢焊接材料，以重量百分比计，其化学成分为：

C:0.01  Si:0.055  Mi:1 S: 0.005  P:0.002  Cr:24  Ni: 10  Mo:3 Cu:0.3  N:0.12  La:0.1  其余为Fe。

本发明的生产方法依次包括以下工序为：１）熔炼、2）电渣重熔、3）锻造、4）轧钢、5)拉拔，其特征在于：

1）、熔炼：

A、用上述比例的原料先投放Mi、Cr在1600－1650℃下熔炼熔化后，加纯Ni、熔化结束后，再加Mo、； B、待熔化结束后，用电磁充分搅拌，取样分析元素成分，并加Ti、烯土进行脱氧造渣，脱氧造渣时降低钢温，钢温控制在1520－1550℃，待分析结果符合要求，精炼至渣白，提高出钢温度至1580℃，并浇注出钢至钢包，钢水浇注温度控制在1480－1500℃之间；C、脱钢模时，待钢液全部凝固，20分钟后卸模，即为电极棒；

2）、电渣重熔：

A、电渣渣量配比；铝粉25g、铝氧粉230g、石灰100g、镁粉100g、萤石粉1240g、钛白粉25g；

B、电极棒熔化：先加电极棒，装好结晶器，加好引弧剂，通入电压42伏，电流为2200－2800A，引弧后加入上述电渣渣量，将渣料熔化在电炉中，待渣熔化后，稳定以上电流，进入熔化状态，将电极棒熔化，等结晶器钢液到设定区域后停电，冷却10分钟后，钢脱膜形成钢锭；

3）、锻造：

入炉时温度小于700℃，用1.5小时将炉温升至1200－1260℃，恒温1小时，20分钟降温至1200℃±20℃，锻造；

4）、轧钢：

入炉时温度小于700℃，用1小时将炉温升至1240℃±10℃，保温1小时，半小时内降温1210℃±10℃，开始轧制，成钢锭；

5）、拉拔：

A、拉拔：①配模：②拉拔操作：按要求在线材外涂上已知润滑剂；拉拔出线后必须检查表面质量，线径公差，每米电阻值符合要求才能上轴；在拉拔过程中应根据线径粗细控制速度，经常测量线经，调整排线，每卸一轴必须重新穿皮，如发现不合格应及时更换模具；

B 、加热退火：将钢丝在1000℃温度下退火，1小时后升温至1200℃±20℃，保温1小时，水冷；

C、碱煮：将碱煮成分NaOH 80、NaNo3为20在温度480℃-550℃，时间15-30分钟的条件下，将经拉拔后的盘丝、中丝、细丝或焊丝进行碱煮；

D、酸洗：酸洗：在酸池中配制酸液：25%硝酸，5-8%氢氟酸，其余为水；材料必须全部浸入酸液中，浸泡时间为20分钟，出料后用高压水枪冲洗干净；

E、烘干。

本发明，具有较好的力学与耐腐蚀的综合性能，与300系奥氏，不锈钢相比，具有高强度，好的塑性与成形性，有优秀的局部腐蚀性能，在许多环境中耐均匀腐蚀性能也较好，是一个在多中介质中适应性很强，此钢不仅在海洋工业而且在化工、石油化工、石油和天然气、低浆和造低、环保、湿法磷酸及金属加工工业方面应用，多用作洗涤器、干燥器、旋风分离器、泵、阀等。在海水介质中，用作巡逻艇、气垫船及机械密封。

Claims (6)

1.一种超级双相不锈钢焊接材料，以重量百分比计，其特征在于：其化学成分为：C:0.01-0.03  Si:0.05-0.1  Mi:1-2  S:0.01-0.001   P:0.0015-0.015  Cr:24-27  Ni:8-10  Mo:3-4  Cu:0.2-0.8  N:0.15-0.25  Le:0.1-0.01  其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种超级双相不锈钢焊接材料，其特征在于：所述的Le 是Ce或La。

3.一种制造权利要求1所述的生产方法，以重量百分比计，依次包括以下工序：１）熔炼、2）电渣重熔、3）锻造、4）轧钢；5）拉拔，其特征在于：

1）、熔炼：

A、用上述比例的原料先投放Mi、Cr在1600－1650℃下熔炼熔化后，加纯Ni、熔化结束后，再加Mo；B、待熔化结束后，用电磁充分搅拌，取样分析元素成分，并加Ti、烯土进行脱氧造渣，脱氧造渣时降低钢温，钢温控制在1520－1550℃，待分析结果符合要求，精炼至渣白，提高出钢温度至1580℃，并浇注出钢至钢包，钢水浇注温度控制在1480－1500℃之间；C、脱钢模时，待钢液全部凝固，20分钟后卸模，即为电极棒；

2）、电渣重熔：

A、电渣渣量配比；

B、电极棒熔化：先加电极棒，装好结晶器，加好引弧剂，通入电压42伏，电流为2200－2800A，引弧后加入上述电渣渣量，将渣料熔化在电炉中，待渣熔化后，稳定以上电流，进入熔化状态，将电极棒熔化，等结晶器钢液到设定区域后停电，冷却10分钟后，钢脱膜形成钢锭；

3）、锻造：

入炉时温度小于700℃，用1.5小时将炉温升至1200－1260℃，恒温1小时，20分钟降温至1200℃±20℃，锻造；

4）、轧钢：

入炉时温度小于700℃，用1小时将炉温升至1240℃±10℃，保温1小时，半小时内降温1210℃±10℃，开始轧制，成钢锭；

5）、拉拔：

A、拉拔：

B 、加热退火：将钢丝在1000℃温度下退火，1小时后升温至1200℃±20℃，保温1小时，水冷；

C、碱煮：将碱煮成分在温度480℃-550℃，时间15-30分钟的条件下，将经拉拔后的盘丝、中丝、细丝或焊丝进行碱煮；

D、酸洗：酸洗：在酸池中配制酸液，材料必须全部浸入酸液中，浸泡时间为20分钟，出料后用高压水枪冲洗干净；

E、烘干。

4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述的工序2）A中：电渣渣量配比为：铝粉25g、铝氧粉230g、石灰100g、镁粉100g、萤石粉1240g、钛白粉25g。

5.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述的工序5）拉拔C碱煮中：所述的碱煮成分为：NaOH 80、NaNo3为20。

6.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述的工序5）拉拔D酸洗中：所述的酸液配比为：25%硝酸，5-8%氢氟酸，其余为水。