CN108103358A - 一种镍合金及应镍合金的氩弧焊工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍合金及该合金的氩弧焊工艺,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分,本发明的镍合金中增加了石墨烯的成份,石墨烯石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状结构,其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展,本发明中镍合金添加了石墨烯后在堆焊过程中由于导电性能的提升,堆焊过程更加省电,焊接效果更好,配合发明的应镍合金的氩弧焊工艺,能够达到良好的堆焊效果,焊接的牢固程度得到极大提升。
Description
技术领域
本发明涉及镍合金领域,特别是涉及一种镍合金及应镍合金的氩弧焊工艺。
背景技术
镍合金是以镍为基加入其他元素组成的合金,镍合金可作为电子管用材料、精密合金、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中,镍合金都有广泛用途。
类似专利CN101637844本发明提供一种交流脉冲电弧焊接的因科镍合金的堆焊方法。在电极负极性期间中通电电极负极性电流,电极正极性期间中通电峰值电流以及基值电流,通过调整上述电极负极性期间来合理化电极负极性电流比率并进行焊接的交流脉冲电弧焊接的因科镍合金的堆焊方法中,预先设定稀释率设定值(Rk),以该稀释率设定值(Rk)作为输入通过预定的期间设定函数(TNR)算出上述电极负极性期间(Tnr),通过该算出的电极负极性期间(Tnr)合理化上述电极负极性电流比率,形成通过上述稀释率设定值(Rk)设定的稀释率的焊道形状。从而在交流脉冲电弧焊接的因科镍合金的堆焊中,能够容易地形成期望的稀释率的焊道形状。
上述专利将镍合金使用在焊接工艺上,由于镍合金未进行改善,因此焊接后的焊接质量无法得到根本的改善。
发明内容
一种镍合金,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分。
一种应镍合金的氩弧焊工艺,其氩弧焊技术过程为:
(1)配置镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分粉末,成分mol比为:8-8.5:0.5-0.8:0.5-1:0.7;
(2)用混合液将步骤(1)粉末混合均匀,并压制成型;
(3)自然晾干5小时,取出薄片于960-1120℃下煅烧1-2小时;
(4)对煅烧成型的镍合金进行去应力处理;
(5)选择镍合金进行堆焊,焊前预热,将镍合金进行预热,加热温度350-400℃,保温2小时;
(6)采用小电流、短弧堆焊,工艺参数:堆焊电流150-200A,电压15-18V,氩气流量5-6L/min,焊道重叠1/2-1/3宽度,焊剂为中氟化物混合物;
(7)堆焊结束后自然冷却,抛光。
优选的,所述镍基成分为纯镍粉,其纯度达到99.9%。
优选的,所述步骤(2)中的混合液为45%的硅酸钠水溶液。
优选的,所述步骤(4)去应力处理的工艺为:加热到500-550℃,加热速度为100℃/h,保温时间3h,在去应力炉中冷却至280℃,然后取出空冷。
优选的,所述步骤(6)氟化物混合物包括氟化氢、氮气和氯化氢,其中氟化氢的含量为67.8%。
优选的,所述步骤(6)焊接后的堆焊处高于原材料平面的0.5cm。
有益效果:本发明提供了一种镍合金及应镍合金的氩弧焊工艺,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分,本发明的镍合金中增加了石墨烯的成份,石墨烯石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状结构,其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展,本发明中镍合金添加了石墨烯后在堆焊过程中由于导电性能的提升,堆焊过程更加省电,焊接效果更好,配合发明的应镍合金的氩弧焊工艺,能够达到良好的堆焊效果,焊接的牢固程度得到极大提升,所述镍基成分为纯镍粉,其纯度达到99.9%,该纯度的镍基粉末减少了杂质的引入,保证了合金的质量,所述步骤(2)中的混合液为45%的硅酸钠水溶液,该混合液具备粘结力强、强度较高,耐酸性、耐热性好、耐碱性等特点,使得合金的各项性能进一步提高,所述步骤(4)去应力处理的工艺为:加热到500-550℃,加热速度为100℃/h,保温时间3h,在去应力炉中冷却至280℃,然后取出空冷,该工艺能够有效的去除合金的应力,所述步骤(6)氟化物混合物包括氟化氢、氮气和氯化氢,其中氟化氢的含量为67.8%,该种焊剂反应均匀,焊后不留残渣,所述步骤(6)焊接后的堆焊处高于原材料平面的0.5cm,该工艺保证了后续抛光的预留空间,防止堆焊处在抛光时出现破损。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1:
一种镍合金,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分,所述镍基成分为纯镍粉,其纯度达到99.9%。
一种应镍合金的氩弧焊工艺,其氩弧焊技术过程为:
(1)配置镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分粉末,成分mol比为:8:0.5:0.5:0.7;
(2)用混合液将步骤(1)粉末混合均匀,并压制成型,混合液为45%的硅酸钠水溶液;
(3)自然晾干5小时,取出薄片于960℃下煅烧2小时;
(4)对煅烧成型的镍合金进行去应力处理,加热到500℃,加热速度为100℃/h,保温时间3h,在去应力炉中冷却至280℃,然后取出空冷;
(5)选择镍合金进行堆焊,焊前预热,将镍合金进行预热,加热温度350℃,保温2小时;
(6)采用小电流、短弧堆焊,工艺参数:堆焊电流150A,电压15V,氩气流量5L/min,焊道重叠1/2宽度,焊剂为中氟化物混合物,氟化物混合物包括氟化氢、氮气和氯化氢,其中氟化氢的含量为67.8%,焊接后的堆焊处高于原材料平面的0.5cm;
(7)堆焊结束后自然冷却,抛光。
实施例2:
一种镍合金,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分,所述镍基成分为纯镍粉,其纯度达到99.9%。
一种应镍合金的氩弧焊工艺,其氩弧焊技术过程为:
(1)配置镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分粉末,成分mol比为:8.2:0.6:0.6:0.7;
(2)用混合液将步骤(1)粉末混合均匀,并压制成型,混合液为45%的硅酸钠水溶液;
(3)自然晾干5小时,取出薄片于1050℃下煅烧1.5小时;
(4)对煅烧成型的镍合金进行去应力处理,加热到520℃,加热速度为100℃/h,保温时间3h,在去应力炉中冷却至280℃,然后取出空冷;
(5)选择镍合金进行堆焊,焊前预热,将镍合金进行预热,加热温度380℃,保温2小时;
(6)采用小电流、短弧堆焊,工艺参数:堆焊电流180A,电压18V,氩气流量5.5L/min,焊道重叠1/2宽度,焊剂为中氟化物混合物,氟化物混合物包括氟化氢、氮气和氯化氢,其中氟化氢的含量为67.8%,焊接后的堆焊处高于原材料平面的0.5cm;
(7)堆焊结束后自然冷却,抛光。
实施例3:
一种镍合金,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分,所述镍基成分为纯镍粉,其纯度达到99.9%。
一种应镍合金的氩弧焊工艺,其氩弧焊技术过程为:
(1)配置镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分粉末,成分mol比为:8.5:0.8:1:0.7;
(2)用混合液将步骤(1)粉末混合均匀,并压制成型,混合液为45%的硅酸钠水溶液;
(3)自然晾干5小时,取出薄片于1120℃下煅烧1小时;
(4)对煅烧成型的镍合金进行去应力处理,加热到550℃,加热速度为100℃/h,保温时间3h,在去应力炉中冷却至280℃,然后取出空冷;
(5)选择镍合金进行堆焊,焊前预热,将镍合金进行预热,加热温度400℃,保温2小时;
(6)采用小电流、短弧堆焊,工艺参数:堆焊电流200A,电压17V,氩气流量6L/min,焊道重叠1/3宽度,焊剂为中氟化物混合物,氟化物混合物包括氟化氢、氮气和氯化氢,其中氟化氢的含量为67.8%,焊接后的堆焊处高于原材料平面的0.5cm;
(7)堆焊结束后自然冷却,抛光。
抽取各实施例的样品进行检测分析,并与现有技术进行对照,得出如下数据:
根据上述表格数据可以得出,当实施实施例3参数时,本发明镍合金及应镍合金的氩弧焊工艺,其工艺参数为牢固程度为可承受365Kpa的撞击力,能力节省率为24%,耐腐蚀性为腐蚀率<0.05mm/a,使用寿命为10年,而现有技术标准的工艺参数为牢固程度为可承受310Kpa的撞击力,能力节省率为10%,耐腐蚀性为腐蚀率0.15-0.5mm/a,使用寿命为8年,本发明镍合金及应镍合金的氩弧焊工艺进行的堆焊处理,其焊接程度更加牢固,由于石墨烯的加入使得焊接更加节省电能,焊接处的耐腐蚀性能更好,焊接的使用寿命更长,因此本发明具有显著的优越性。
本发明提供了一种本发明提供了镍合金及应镍合金的氩弧焊工艺,本发明提供了一种镍合金及应镍合金的氩弧焊工艺,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分,本发明的镍合金中增加了石墨烯的成份,石墨烯石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状结构,其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展,本发明中镍合金添加了石墨烯后在堆焊过程中由于导电性能的提升,堆焊过程更加省电,焊接效果更好,配合发明的应镍合金的氩弧焊工艺,能够达到良好的堆焊效果,焊接的牢固程度得到极大提升,所述镍基成分为纯镍粉,其纯度达到99.9%,该纯度的镍基粉末减少了杂质的引入,保证了合金的质量,所述步骤(2)中的混合液为45%的硅酸钠水溶液,该混合液具备粘结力强、强度较高,耐酸性、耐热性好、耐碱性等特点,使得合金的各项性能进一步提高,所述步骤(4)去应力处理的工艺为:加热到500-550℃,加热速度为100℃/h,保温时间3h,在去应力炉中冷却至280℃,然后取出空冷,该工艺能够有效的去除合金的应力,所述步骤(6)氟化物混合物包括氟化氢、氮气和氯化氢,其中氟化氢的含量为67.8%,该种焊剂反应均匀,焊后不留残渣,所述步骤(6)焊接后的堆焊处高于原材料平面的0.5cm,该工艺保证了后续抛光的预留空间,防止堆焊处在抛光时出现破损。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种镍合金,其特征在于,其镍合金的成分包括:镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分。
2.一种镍合金的氩弧焊工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)配置镍基成分、石墨烯成分、铁成分和铜成分粉末,成分mol比为:8-8.5:0.5-0.8:0.5-1:0.7;
(2)用混合液将步骤(1)粉末混合均匀,并压制成型;
(3)自然晾干5小时,取出薄片于960-1120℃下煅烧1-2小时;
(4)对煅烧成型的镍合金进行去应力处理;
(5)选择镍合金进行堆焊,焊前预热,将镍合金进行预热,加热温度350-400℃,保温2小时;
(6)采用小电流、短弧堆焊,工艺参数:堆焊电流150-200A,电压15-18V,氩气流量5-6L/min,焊道重叠1/2-1/3宽度,焊剂为中氟化物混合物;
(7)堆焊结束后自然冷却,抛光。
3.根据权利要求2所述的镍合金的氩弧焊工艺,其特征在于,所述镍基成分为纯镍粉,其纯度达到99.9%。
4.根据权利要求2所述的镍合金的氩弧焊工艺,其特征在于,所述步骤(2)中的混合液为45%的硅酸钠水溶液。
5.根据权利要求2所述的镍合金的氩弧焊工艺,其特征在于,所述步骤(4)去应力处理的工艺为:加热到500-550℃,加热速度为100℃/h,保温时间3h,在去应力炉中冷却至280℃,然后取出空冷。
6.根据权利要求2所述的镍合金的氩弧焊工艺,其特征在于,所述步骤(6)氟化物混合物包括氟化氢、氮气和氯化氢,其中氟化氢的含量为67.8%。
7.根据权利要求2所述的镍合金的氩弧焊工艺,其特征在于,所述步骤(6)焊接后的堆焊处高于原材料平面的0.5cm。
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