CN114310034B - 低碳镍铬钼铌合金焊丝及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低碳镍铬钼铌合金焊丝，焊丝按重量百分比包括如下成分：碳0.24‑0.5%，铬23‑30%，镍8‑12%，钼15‑22%，铌3‑5%，硅0.4‑1.5%，硫0.004‑0.03%，磷0.015‑0.03%，余量为铁，所述其方法包括熔化精炼、铸造、均匀化、热挤压、退火、拉伸、刮削光亮化和包装入库，其技术方案要点是，低碳NiGrMoNb合金药芯焊丝，是一种对各种腐蚀介质都具有优良耐蚀性的低碳镍铬钼铌合金焊丝，通过加入镍，提升延展性并具有铁磁性，它能够高度磨光和抗腐蚀；通过加入铬来提升硬度；通过加入钼提升硬度和韧性；通过加入铌来提升金属的延展性较高，但会随杂质含量的增加而变硬，由于碳含量低，熔敷金属即使在650‑900℃高温保温50小时以后仍然不会有敏化倾向，并且能够满足应用于‑196‑450℃温度压力容器的焊接。

Description

低碳镍铬钼铌合金焊丝及其制备方法

技术领域

本发明涉及合金焊丝领域，特别涉及低碳镍铬钼铌合金焊丝及其制备方法。

背景技术

焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料。在气焊和钨极气体保护电弧焊时，焊丝用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，焊丝既是填充金属，同时焊丝也是导电电极。焊丝的表面不涂防氧化作用的焊剂。

但是，现有的镍铬钼铌合金焊丝为实芯焊丝，不能适用于各种不同的金属材料，为此，我们提出低碳镍铬钼铌合金焊丝及其制备方法来解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供低碳镍铬钼铌合金焊丝及其制备方法，来解决背景技术中提出的技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

低碳镍铬钼铌合金焊丝，焊丝按重量百分比包括如下成分：碳0.24-0.5%，铬23-30%，镍8-12%，钼15-22%，铌3-5%，硅0.4-1.5%，硫0.004-0.03%，磷0.015-0.03%，余量为铁。

低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其方法包括熔化精炼、铸造、均匀化、热挤压、退火、拉伸、刮削光亮化和包装入库，其工艺步骤如下：

化精炼：先将低碳钢锭投入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中再加入铬锭、镍锭、钼锭、铌合金、硅合金、磷合金、钼丝、精炼剂和打渣剂；

铸造：将经过熔化精炼的低碳合金溶液浇铸成直径为80-110mm的低碳合金铸锭，得到低碳合金棒；

均匀化：将浇铸好的低碳合金铸棒锯切成长度为495-505mm的短铸棒，再进行均匀化退火处理，退火温度为570-585°C，保温时间为3h-4h，得到低碳合金铸棒；

热挤压：将经过均匀化的铸棒放入工频炉中加热，挤压机将铸锭挤压成直径为10-15mm的低碳合金线坯；

退火：将经过挤压的低碳合金线坯在温度为380-430°C的条件下保温1.5h-2h；

拉伸：将经过退火的低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝；

刮削光亮化：将拉伸好的低碳合金焊丝通过定径模进行整圆处理，确保焊丝在刮削工序表层能被均匀刮削；

包装入库：将经过刮削光亮化的低碳合金焊丝成品检验，合格的产品包装入库。

进一步的，熔化精炼步骤中，电加热至2000-2400℃并保温2-4小时，每隔半小时对合金溶液进行搅拌，并采用在线除气去除低熔点轻金属和非金属杂质，重复至出炉，可以有效降低杂质。

进一步的，所述铸造步骤中，铸造温度为650-680°C，铸造速度为100-130mm/min，冷却水为2600L/min，得到低碳合金棒。

进一步的，所述均匀化步骤中，退火温度为570-585°C，保温时间为3h-4h，得到低碳合金铸棒。

进一步的，所述热挤压步骤中，加热方式为阶梯加热，从200°C以温升20°C/min加热至490-540°C。

进一步的，所述拉伸步骤中，将经过退火的低碳合金线坯进行第一次拉伸，第一次拉伸后再返回上一工序进行退火处理，然后再进行拉伸，退火与拉伸循环进行，每次拉伸延伸率为15%-18%，直至将低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

低碳NiGrMoNb合金药芯焊丝，是一种对各种腐蚀介质都具有优良耐蚀性的低碳镍铬钼铌合金焊丝，通过加入镍，提升延展性并具有铁磁性，它能够高度磨光和抗腐蚀；通过加入铬来提升硬度；通过加入钼提升硬度和韧性；通过加入铌来提升金属的延展性较高，但会随杂质含量的增加而变硬，由于碳含量低，熔敷金属即使在650-900℃高温保温50小时以后仍然不会有敏化倾向，并且能够满足应用于-196-450℃温度压力容器的焊接。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明较优实施例中低碳镍铬钼铌合金焊丝，焊丝按重量百分比包括如下成分：碳0.24%，铬23%，镍8%，钼15%，铌3%，硅0.4%，硫0.004%，磷0.015%，余量为铁。

低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其方法包括熔化精炼、铸造、均匀化、热挤压、退火、拉伸、刮削光亮化和包装入库，其工艺步骤如下：

化精炼：先将低碳钢锭投入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中再加入铬锭、镍锭、钼锭、铌合金、硅合金、磷合金、钼丝、精炼剂和打渣剂，电加热至2000℃并保温2小时，每隔半小时对合金溶液进行搅拌，并采用在线除气去除低熔点轻金属和非金属杂质，重复至出炉，可以有效降低杂质；

铸造：将经过熔化精炼的低碳合金溶液浇铸成直径为80mm的低碳合金铸锭，铸造温度为650°C，铸造速度为100mm/min，冷却水为2600L/min，得到低碳合金棒；

均匀化：将浇铸好的低碳合金铸棒锯切成长度为495mm的短铸棒，再进行均匀化退火处理，退火温度为570°C，保温时间为3h，得到低碳合金铸棒；

热挤压：将经过均匀化的铸棒放入工频炉中加热，加热方式为阶梯加热，从200°C以温升20°C/min加热至490°C，挤压机将铸锭挤压成直径为10mm的低碳合金线坯；

退火：将经过挤压的低碳合金线坯在温度为380°C的条件下保温1.5h；

拉伸：将经过退火的低碳合金线坯进行第一次拉伸，第一次拉伸后再返回上一工序进行退火处理，然后再进行拉伸，退火与拉伸循环进行，每次拉伸延伸率为15%，直至将低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝；

刮削光亮化：将拉伸好的低碳合金焊丝通过定径模进行整圆处理，确保焊丝在刮削工序表层能被均匀刮削；

包装入库：将经过刮削光亮化的低碳合金焊丝成品检验，合格的产品包装入库。

实施例2

本发明较优实施例中低碳镍铬钼铌合金焊丝，焊丝按重量百分比包括如下成分：碳0.5%，铬30%，镍12%，钼22%，铌5%，硅1.5%，硫0.03%，磷0.03%，余量为铁。

低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其方法包括熔化精炼、铸造、均匀化、热挤压、退火、拉伸、刮削光亮化和包装入库，其工艺步骤如下：

化精炼：先将低碳钢锭投入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中再加入铬锭、镍锭、钼锭、铌合金、硅合金、磷合金、钼丝、精炼剂和打渣剂，电加热至2400℃并保温4小时，每隔半小时对合金溶液进行搅拌，并采用在线除气去除低熔点轻金属和非金属杂质，重复至出炉，可以有效降低杂质；

铸造：将经过熔化精炼的低碳合金溶液浇铸成直径为110mm的低碳合金铸锭，铸造温度为680°C，铸造速度为130mm/min，冷却水为2600L/min，得到低碳合金棒；

均匀化：将浇铸好的低碳合金铸棒锯切成长度为505mm的短铸棒，再进行均匀化退火处理，退火温度为585°C，保温时间为4h，得到低碳合金铸棒；

热挤压：将经过均匀化的铸棒放入工频炉中加热，加热方式为阶梯加热，从200°C以温升20°C/min加热至540°C，挤压机将铸锭挤压成直径为15mm的低碳合金线坯；

退火：将经过挤压的低碳合金线坯在温度为430°C的条件下保温2h；

拉伸：将经过退火的低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝，将经过退火的低碳合金线坯进行第一次拉伸，第一次拉伸后再返回上一工序进行退火处理，然后再进行拉伸，退火与拉伸循环进行，每次拉伸延伸率为18%，直至将低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝；

刮削光亮化：将拉伸好的低碳合金焊丝通过定径模进行整圆处理，确保焊丝在刮削工序表层能被均匀刮削；

包装入库：将经过刮削光亮化的低碳合金焊丝成品检验，合格的产品包装入库。

实施例3

本发明较优实施例中低碳镍铬钼铌合金焊丝，焊丝按重量百分比包括如下成分：碳0.35%，铬26%，镍10%，钼18%，铌4%，硅0.8%，硫0.02%，磷0.02%，余量为铁。

低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其方法包括熔化精炼、铸造、均匀化、热挤压、退火、拉伸、刮削光亮化和包装入库，其工艺步骤如下：

化精炼：先将低碳钢锭投入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中再加入铬锭、镍锭、钼锭、铌合金、硅合金、磷合金、钼丝、精炼剂和打渣剂，电加热至2200℃并保温3小时，每隔半小时对合金溶液进行搅拌，并采用在线除气去除低熔点轻金属和非金属杂质，重复至出炉，可以有效降低杂质；

铸造：将经过熔化精炼的低碳合金溶液浇铸成直径为95mm的低碳合金铸锭，铸造温度为6650°C，铸造速度为115mm/min，冷却水为2600L/min，得到低碳合金棒；

均匀化：将浇铸好的低碳合金铸棒锯切成长度为500mm的短铸棒，再进行均匀化退火处理，退火温度为578°C，保温时间为3h，得到低碳合金铸棒；

热挤压：将经过均匀化的铸棒放入工频炉中加热，加热方式为阶梯加热，从200°C以温升20°C/min加热至515°C，挤压机将铸锭挤压成直径为13mm的低碳合金线坯；

退火：将经过挤压的低碳合金线坯在温度为405°C的条件下保温1.5h；

拉伸：将经过退火的低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝，将经过退火的低碳合金线坯进行第一次拉伸，第一次拉伸后再返回上一工序进行退火处理，然后再进行拉伸，退火与拉伸循环进行，每次拉伸延伸率为16%，直至将低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝；

刮削光亮化：将拉伸好的低碳合金焊丝通过定径模进行整圆处理，确保焊丝在刮削工序表层能被均匀刮削；

包装入库：将经过刮削光亮化的低碳合金焊丝成品检验，合格的产品包装入库。

低碳NiGrMoNb合金药芯焊丝，是一种对各种腐蚀介质都具有优良耐蚀性的低碳镍铬钼铌合金焊丝。由于碳含量低，熔敷金属即使在650-900℃高温保温50小时以后仍然不会有敏化倾向，并且能够满足应用于-196-450℃温度压力容器的焊接。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.低碳镍铬钼铌合金焊丝，其特征在于：焊丝按重量百分比包括如下成分：碳0.24-0.5%，铬23-30%，镍8-12%，钼15-22%，铌3-5%，硅0.4-1.5%，硫0.004-0.03%，磷0.015-0.03%，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的低碳镍铬钼铌合金焊丝，其特征在于：所述焊丝按重量百分比包括如下成分：碳0.35%，铬26%，镍10%，钼18%，铌4%，硅0.8%，硫0.02%，磷0.02%，余量为铁。

3.根据权利要求1所述的低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括熔化精炼、铸造、均匀化、热挤压、退火、拉伸、刮削光亮化和包装入库，其工艺步骤如下：

熔化精炼：先将低碳钢锭投入熔炼炉中进行熔炼，在熔炼过程中再加入铬锭、镍锭、钼锭、铌合金、硅合金、磷合金、钼丝、精炼剂和打渣剂；

铸造：将经过熔化精炼的低碳合金溶液浇铸成直径为80-110mm的低碳合金铸锭，得到低碳合金棒；

均匀化：将浇铸好的低碳合金铸棒锯切成长度为495-505mm的短铸棒，再进行均匀化退火处理，退火温度为570-585°C，保温时间为3h-4h，得到低碳合金铸棒；

热挤压：将经过均匀化的铸棒放入工频炉中加热，挤压机将铸锭挤压成直径为10-15mm的低碳合金线坯；

退火：将经过挤压的低碳合金线坯在温度为380-430°C的条件下保温1.5h-2h；

拉伸：将经过退火的低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝；

刮削光亮化：将拉伸好的低碳合金焊丝通过定径模进行整圆处理，确保焊丝在刮削工序表层能被均匀刮削；

包装入库：将经过刮削光亮化的低碳合金焊丝成品检验，合格的产品包装入库。

4.根据权利要求3所述的低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其特征在于：所述熔化精炼步骤中，电加热至2000-2400℃并保温2-4小时，每隔半小时对合金溶液进行搅拌，并采用在线除气去除低熔点轻金属和非金属杂质，重复至出炉，可以有效降低杂质。

5.根据权利要求3所述的低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其特征在于：所述铸造步骤中，铸造温度为650-680°C，铸造速度为100-130mm/min，冷却水为2600L/min，得到低碳合金棒。

6.根据权利要求3所述的低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其特征在于：所述热挤压步骤中，加热方式为阶梯加热，从200°C以温升20°C/min加热至490-540°C。

7.根据权利要求3所述的低碳镍铬钼铌合金焊丝的制备方法，其特征在于：所述拉伸步骤中，将经过退火的低碳合金线坯进行第一次拉伸，第一次拉伸后再返回上一工序进行退火处理，然后再进行拉伸，退火与拉伸循环进行，每次拉伸延伸率为15%-18%，直至将低碳合金线坯拉制成直径为1.0或1.5mm的低碳合金焊丝。