CN101913037B - 一种超级双相不锈钢焊接材料及其生产方法 - Google Patents
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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:〥b/Mpa≥650, 〥0.2/Mpa≥450 ,δ5/%≥25 ,Ak/J≥150 ,HRC~20。
Description
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 Mn: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Mn、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;
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:〥b/Mpa≥650 〥0.2/Mpa≥450 δ5/%≥25 Ak/J≥150 HRC~20 。
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 Mn: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 Mn: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Mn、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 (4)
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 Mn:1-2 S: 0.001- 0.01 P:0.0015-0.015 Cr:24-27 Ni:8-10 Mo:3-4 Cu:0.2-0.8 N:0.15-0.25 Ce或La: 0.01-0.1 其余为Fe。
2.一种制造权利要求1所述的不锈钢焊接材料的生产方法,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Mn、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:
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: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。
3.根据权利要求2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。
4.根据权利要求2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。
5、根据权利要求2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。
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