CN108817729A

CN108817729A - H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺

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Publication number: CN108817729A
Application number: CN201810738034.9A
Authority: CN
Inventors: 华大凤; 刘威; 邵兴明; 陈杰
Original assignee: JIANGSU XINHUA ALLOY ELECTRIC APPARATUS CO Ltd
Current assignee: JIANGSU XINHUA ALLOY ELECTRIC APPARATUS CO Ltd
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2018-11-16

Abstract

本发明提供的一种H45Ni48Cr28W5焊丝，其各成分的重量百分比含量为：C为0.40%~0.45%，Si为1.0%~1.5%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤0.85%，Cr为26.0%~28.0%，Ni为47.0%~48.0%，W为4.0%~5.0%，Al为≤0.10%，余量为Fe；本发明还提出所述焊丝的产工艺。本发明的H45Ni48Cr28W5成材率高，塑性好，焊接性能优异，且耐磨性、耐腐蚀性能及抗高温氧化性能优异，适合石油、化工领域的管道焊接。

Description

H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺

技术领域

本发明涉及特种焊丝技术领域，特别是涉及一种H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺。

背景技术

石油、化工领域会使用大量的管道，比如电解管、化工液体流体管等，管道在安装时需要将管道一段段的焊接起来，焊丝就是管道焊接的关键材料。对于这些应用领域，除了焊接性能，焊丝的力学强度、耐高温性能以及耐腐蚀性能要求非常高。另外，在焊丝合金成分设计和制备时，还需要考虑到合金的成材率以及加工成焊丝时的可加工性能。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种对特种焊丝的合金成分、制造工艺进行优化，成材率较高且满足石油化工行业管道焊接要求的特征焊丝及其生产工艺。

为达到本发明的目的，本发明的一种H45Ni48Cr28W5焊丝，其元素组成及各成分的重量百分比含量为：C为0.42%~0.48%，Si为1.0%~1.5%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤0.85%，Cr为27.0%~26.0%，Ni为47.0%~48.5.0%，W为4.0%~5.2%，Al为≤0.10%，余量为Fe。

优选的，所述的H45Ni48Cr28W5焊丝，其元素组成及各成分的重量百分比含量为：C为0.40%~0.45%，Si为1.0%~1.3%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤0.8%，Cr为27.2%~28.0%，Ni为47.2%~48%，W为4.2%~5.0%，Al为≤0.09%，余量为Fe。

根据本发明的另一目的，本发明还提出上述的H45Ni48Cr28W5焊丝的生产工艺，其包括如下步骤：

A.备料：按设计成分配料，材料表面抛光或磨光，烘烤；

B.真空冶炼：脱氧，锰及脱氧小料按照顺序装入料斗中，熔炼真空度小于5帕，精炼真空度小于1帕，精炼温度1460-1480℃，精炼后加入微量元素Al、Ni-Mg合金脱氧搅拌均匀，出钢温度1460-1480℃，浇注电极后期补缩出模，清理打磨干净表面无杂质；

C.电渣重熔： 3:7渣系烘烤使用，执行电渣重熔工艺；

D.锻造：低于700℃进炉，电炉加热温度1180℃~1220℃，保温1.8-2.5h，开锻温度≥1100℃，终锻温度≥950℃，开锻时轻打，待有一定变形量时再重打；

E.热轧：将锻件热轧成设计直径的盘条；

F.热处理：盘条低于700℃装炉，热处理制度1140~1160℃，保温0.9-1.3h，水冷却；

G.冷拉：采用现有的冷拉工艺，将盘条逐步拉细，直至直径≤2.4㎜；

H.检验：包括其尺寸、表面质量、探伤、化学分析。

优选的，所述的步骤D中还包括UT检验和缺陷切除的步骤。

再优选的，所述步骤G的冷拉步骤中，是采用多道次拉拔-退火-拉拔工艺，具体为：Φ10㎜-Φ9㎜-Φ8㎜*-Φ7㎜-Φ6㎜-Φ5.5㎜*-Φ4.5㎜-Φ4㎜-Φ3.5㎜*-Φ2.8㎜-Φ2.6㎜*-Φ2.4*㎜，其中，*为退火道次。

本发明中的H45Ni48Cr28W5焊丝中各化学元素对焊丝的性能影响如下：

（1）Si元素：在焊缝的表面形成氧化膜，提高焊缝在高温时的抗氧化性，同时还是良好的脱氧剂，并可以增加熔渣和熔化金属的流动性。

（2）Mn元素：良好的脱硫剂，同时也是固溶强化元素，可以提高焊缝的强度和硬度。

（3）Cr元素：高温抗氧化性能和耐蚀能力的关键元素，在高温形成的保护氧化膜主要由Cr2O3组成，以Cr2O3为主的氧化膜较致密，附着性也较强，可以保证合金在高温下长期使用。

（4）Ni元素：Ni与其他元素形成奥氏体晶格，高温不发生相变，在高温下稳定性好。Ni为奥氏体化元素，可以提供良好的综合性能，高温下可以与Cr形成固溶体，具有比较高的高温强度，在常温时具有高的塑性，良好的加工工艺性能。

（5）Al元素：形成γ’相的主要元素，在Ni-Cr系合金中Al能与Ni形成Ni3Al相，是提高抗氧化性的重要因素，并能提高合金高温强度和高温持久强度。

（6）Fe元素：固溶强化元素，与Ni形成固溶体。

与现有技术相比，本发明的H45Ni48Cr28W5焊丝对合金成分中的元素种类和含量进行了严格的控制，有利于提高材质的塑性，便于将合金加工成较细的焊丝，元素的配比保证了焊丝的焊接性能；采用真空冶炼＋电渣双联的冶炼工艺以提高纯净度和脱气效果，使得合金锭的质量和性能得到改进，增强塑性和冲击韧性，从而提高了将合金锭加工成较细焊丝的成材率。

附图说明

无。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

实施例1：

本实施例的H45Ni48Cr28W5焊丝，各成分的重量百分比含量为：C为0.40%，Si为1.0%，S为0.015%，P为0.020%，Mn为0.85%，Cr为26.0%，Ni为47.0%，W为4.0%，Al为0.10%，余量为Fe。

实施例2：

本实施例的H45Ni48Cr28W5焊丝，各成分的重量百分比含量为：C为0.45%，Si为1.2%，S为0.015%，P为0.020%，Mn为0.80%，Cr为28.0%，Ni为48.0%，W为5.0%，Al为0.09%，余量为Fe。

实施例3：

本实施例的H45Ni48Cr28W5焊丝，各成分的重量百分比含量为：C为0.42%，Si为1.5%，S为0.015%，P为0.015%，Mn为0.80%，Cr为27.0%，Ni为47.5%，W为4.5%，Al为0.09%，余量为Fe。

上述三个实施例的H45Ni48Cr28W5焊丝的生产工艺包括以下步骤：

A.备料：根据设计成分及其重量百分比进行配料，材料表面抛光或磨光，烘烤；

B.真空冶炼：小块Ni板→脱氧碳1/3→同钢种返回→脱氧Mn1/4→Fe→1/2Ni→JW、JMo装中上部→Ni1/2→VFe，锰及脱氧小料按照顺序装入料斗中，熔炼真空度小于5帕，精炼真空度小于1帕，精炼温度1460-1480℃，精炼时间100㎏真空炉大于25分钟，来回倾摇炉二至三次，加入微量元素Al、Ni-Mg脱氧搅拌均匀，出钢温度1460-1480℃，浇注38㎏电极后期补缩充分2分钟，大于15分钟出模，数量3支电极，标识炉号检验合格流转，清理打磨干净表面无杂质；

C.电渣重熔：采用三七渣系，即萤石与氧化铝的比为70:30，执行电渣重熔；

D.锻造：低于700℃进炉，电炉加热温度1180℃~1220℃，保温2h，开锻温度≥1100℃，终锻温度≥950℃，开锻时轻打，待有一定变形量时再重打，锻造成45㎜x45㎜的方形合金坯，并进行UT检验，缺陷切除；

E.热轧：将合金坯表面修磨后进行热轧，热轧成φ10㎜盘条；

F.热处理：盘条低于700℃装炉，热处理制度1140~1160℃，保温1h，水冷却；

G.冷拉：采用现有的冷拉工艺，按照丝材直径：Φ10㎜-9㎜-8㎜*-7㎜-6㎜-5.5㎜*-4.5㎜-4㎜-3.5㎜*-2.8㎜-2.6㎜*-2.4㎜，依次进行拉丝；其中，*为退火道次。

H.检验：包括其尺寸、表面质量、探伤、化学分析。

本发明的各实施例制得的H45Ni48Cr28W5焊丝抽样测试结果如下表1：

表1：H45Ni48Cr28W5焊丝性能测试结果

本发明的H45Ni48Cr28W5焊丝对合金成分中的元素种类和含量进行了严格的控制，有利于提高材质的塑性，便于将合金加工成较细的焊丝， Ni、Cr、W这三个主要元素的配比保证了焊丝的焊接性能；采用真空冶炼＋电渣双联的冶炼工艺以提高纯净度和脱气效果，使得合金锭的质量和性能得到改进，增强塑性和冲击韧性，从而提高了将合金锭加工成较细焊丝的成材率。焊丝的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性以及耐高温性能优异，可以满足石油化工行业管道焊接要求，适合大范围推广应用。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims

1.一种H45Ni48Cr28W5焊丝，其特征在于，所述的焊丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C为0.42%~0.48%，Si为1.0%~1.5%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤0.85%，Cr为27.0%~26.0%，Ni为47.0%~48.5.0%，W为4.0%~5.2%，Al为≤0.10%，余量为Fe。

2.如权利要求1所述的一种H45Ni48Cr28W5焊丝，其特征在于，所述的H45Ni48Cr28W5焊丝，其元素组成及各成分的重量百分比含量为：C为0.40%~0.45%，Si为1.0%~1.3%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤0.8%，Cr为27.2%~28.0%，Ni为47.2%~48%，W为4.2%~5.0%，Al为≤0.09%，余量为Fe。

3.一种制备如权利要求1或2所述的H45Ni48Cr28W5焊丝的生产工艺，其包括如下步骤：

A.备料：按设计成分配料，材料表面抛光或磨光，烘烤；

C.电渣重熔： 3:7渣系烘烤使用，执行电渣重熔工艺；

E.热轧：将锻件热轧成设计直径的盘条；

H.检验：包括其尺寸、表面质量、探伤、化学分析。

4.如权利要求3所述的一种制备H45Ni48Cr28W5焊丝的生产工艺，其特征在于，所述的步骤D中还包括UT检验和缺陷切除的步骤。

5.如权利要求3所述的一种制备H45Ni48Cr28W5焊丝的生产工艺，其特征在于，所述步骤G的冷拉步骤中，是采用多道次拉拔-退火-拉拔工艺，具体为： Φ10㎜-Φ9㎜-Φ8㎜*-Φ7㎜-Φ6㎜-Φ5.5㎜*-Φ4.5㎜-Φ4㎜-Φ3.5㎜*-Φ2.8㎜-Φ2.6㎜*-Φ2.4*㎜，其中，*为退火道次。