CN114752815B - 一种镍基合金焊带及其制备方法、应用 - Google Patents

一种镍基合金焊带及其制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镍基合金焊带及其制备方法、应用，通过设计合金成分，采用多元微合金强化的设计原则，添加强碳化物形成元素Mo、V、Nb来提高合金的拉伸性能，改善焊接凝固过程的早期强度，改善合金的热裂纹敏感性，严格限制P、S、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、N、Cu、Zr、B等杂质元素，保证镍基合金焊带的抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，并结合配套工艺，通过控制各过程中的工艺参数来制造镍基合金焊带，使得该镍基合金焊带具有优异的拉伸性能、抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，符合核能装备焊接性能要求。

Description

一种镍基合金焊带及其制备方法、应用
技术领域
本发明涉及特种合金冶炼和材料加工领域，特别涉及一种镍基合金焊带及其制备方法，该镍基合金焊带主要适用于抗辐照、耐应力腐蚀、耐高温的核岛关键零部件表面堆焊。
背景技术
核岛设备长期在高温高压及辐照等十分苛刻的条件下运行，因此其要求原材料具有优异的耐腐蚀性能、良好的强度和高韧性以及耐疲劳性能，以确保核电站长期安全可靠运行；为了既能保证核岛设备的强度，又能保证服役过程中的耐腐蚀性能，通常在设备关键部位的表面堆焊一层镍基耐蚀合金，比如用于核安全一级部件蒸汽发生器管板的表面会大面积堆焊NiCrFe合金，此外，像压力容器、稳压器、非能动余热排出热交换器、堆芯补水箱和安注箱等也需要大量的镍基合金焊材。但由于镍基合金焊接工艺性相对较差，焊缝质量要求特别高，服役环境特别重要等因素，长期以来镍基合金焊带一直被国外焊材供应商垄断，国内虽有极少数焊材厂家做过一些研究，但还都没有真正实现工程应用；根据世界核能协会(WNA)预测，保守估计至2030年全球核电装机容量将达602GW，因此当前主流压水堆第三代核电技术(如华龙一号、CAP1000、CAP1400等)中换热器管板都必须进行大面积镍基埋弧或电渣堆焊，容器进出口接管嘴需要进行隔离层镍基堆焊，因此潜在的镍基焊材需求量很大，再加上我国目前处于受制于人的状况，故有必要研制出符合核岛设备使用要求的镍基合金焊带。
镍基合金由于其本身的材料特性，在施焊过程中易出现结晶裂纹、液化裂纹、高温失塑裂纹、焊接区腐蚀倾向等不足，虽然经过成分调整、焊接工艺改进等技术进步解决了大部分问题，但多年的应用实践证明，国际上已经商业化的核级镍基合金焊接材料仍存在很多问题，裂纹敏感性较高，大面积堆焊、大线能量焊接时拉伸强度较低，尤其是高温拉伸强度无法满足我国核电设计要求。现有技术中关于此类的技术，比如申请号201510607716.2公开了一种添加Mn和Nb的核电用NiCrFe合金堆焊焊带，焊带的重量百分比组分为C＜0.04％，Si＜0.50％，Mn＜5.0％，S＜0.015％，P＜0.020％，Cr：28.0～31.5％，Fe：7.0～12.0％，Nb＜2.5％，Cu＜0.30％，Al＜0.50％，Ti＜0.50％，余量为镍及其它不可避免的杂质，还公开了焊带的焊接方法；但该专利并没有公开焊带的制造方法，而且其仅在室温拉伸性能方面有所改进和提升，未涉及高温拉伸性。又如申请号201310132638.6公开了一种Ni基合金焊接金属、带状电极和焊接方法，所述带状电极含有质量百分比组分为Cr：28.5～32.0％、Fe：7.0～11.0％、Nb和Ta：1.5～2.5％、C：0.015～0.040％、Mn：0.5～4.0％、N：0.005～0.080％、Si：0～0.40％(不含0)、Al：0.50％以下、Ti：0.50％以下、Mo：0.50％以下、Cu：0.50％以下、B：0.0010％以下、Zr：0.0010％以下、Co：0.10％以下、P：0.015％以下、S：0.015％以下，余量由Ni和不可避免的杂质构成；但该技术没有公开制造方法，且仅公开了在室温拉伸方面的实施效果，未涉及高温拉伸性能的有益改进。
又如申请号01126778.X公开了一种连铸辊堆焊用合金焊带，该焊带组分质量百分比为C：0.03～0.15％、Si：0.2～0.65％、Mn：0.50～1.55％、Ni0.50～2.50％、Cr：12.0～15.0％、Mo：0.50～1.50％、V：0.10～0.30％、Nb：0.18～0.45％、P≤0.027％、S≤0.010％，显然，该技术公开的成分为铁基的合金钢，而且其主要应用于连铸辊堆焊。
经上述对比发现，目前尚无公开的符合核岛设备用焊带要求的镍基合金及其制造方法，因此必须设计有针对性的合金成分和更合理的加工工艺来制造镍基合金焊带，以使焊缝金属有更优异的性能尤其是高温拉伸性能，达到核岛设备服役环境中的严格要求。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明目的是提供一种镍基合金焊带及其制备方法、应用，通过设计合金成分，采用多元微合金强化的设计原则，添加强碳化物形成元素Mo、V、Nb来提高合金的拉伸性能，改善焊接凝固过程的早期强度，改善合金的热裂纹敏感性，严格限制P、S、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、N、Cu、Zr、B等杂质元素，保证镍基合金焊带的抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，并结合配套工艺，通过控制各过程中的工艺参数来制造镍基合金焊带，使得该镍基合金焊带具有优异的拉伸性能、抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，符合核能装备焊接性能要求。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案:
本发明的第一方面提供一种镍基合金焊带，包括按重量百分比计的以下成分：Cr：27.0～33.5％、Fe：6.00～13.00％、C≤0.045％、Si：0.01～1.00％、Mn：0.01～5.50％、Nb：0.01～2.50％、V：0.01～1.00％、Mo：0.01～2.00％、Al：0.01～1.00％、Ti：0.01～1.00％、P≤0.010％、S≤0.008％、Cu≤0.20％、Co、Zr、N、W均≤0.1％、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、B均≤0.01％，其余为Ni和不可避免的杂质。
优选地，所述镍基合金焊带中各成分满足：Al+Ti：≤1.50wt％，Mo/V：1.5～2.2，1.8V+Mo+Nb≤5.2wt％；不可避免的杂质≤0.20wt％。
优选地，所述镍基合金焊带包括按重量百分比计的以下成分：Cr：28.0～32.0％、Fe：7.00～12.00％、C：7.00～12.00％、Si：0.50～0.90％、Mn：0.50～5.0％、Nb：0.75～2.50％、V：0.01～1.00％、Mo：0.50～2.00％、Al：0.10～1.00％、Ti：0.10～1.00％、P≤0.010％、S≤0.008％、Cu≤0.10％、Co、Zr、N、W均≤0.05％、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、B均≤0.005％，其余为Ni和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质≤0.10％。
本发明的第二方面提供一种镍基合金焊带的制备方法，合金原料根据如本发明第一方面所述的镍基合金焊带的成分配比，然后采用冶炼→精炼→坯料锻造→热轧→钢卷退火→一次酸洗→粗冷轧→清洗→粗冷轧中间退火→二次酸洗→精冷轧→精冷轧中间退火→分卷→去油工艺制成镍基合金焊带。
优选地，所述冶炼过程中，合金原料表面清洁后采用真空感应冶炼，抽真空至真空度≤3.0Pa后化料，全熔后降功率保温20～60min，然后经脱氧和调整成分后浇铸出钢得到钢锭；和/或
所述精炼过程中，所述合金原料经冶炼后得到的钢锭通过电渣重熔进一步精炼得到电渣重熔钢锭，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系，控制熔速在3～6Kg/min；和/或
所述坯料锻造过程中，所述精炼过程中制备的电渣重熔钢锭通过3～6火次的锻造后得到坯料；和/或
所述热轧过程中，所述坯料锻造过程中制备的坯料经热轧后得到钢卷，控制所述坯料的加热温度为1120～1200℃，开轧温度≥1050℃，终轧温度≥850℃；和/或
所述钢卷退火过程中，采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，退火速度为5.0～15m/min；和/或
所述一次酸洗过程中，采用抛丸+混酸酸洗工艺，控制抛丸流量为800～1300kg/min，抛丸速度为55～85m/s，所述混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF质量浓度比为75～88：10～20：2～5，酸洗温度为50～70℃；和/或
所述粗冷轧过程中，所述一次酸洗后的钢卷采用1～4轧程轧制得到粗冷轧带钢，控制每轧程变形量为20～70％，每道次变形量10～30％；和/或
所述清洗过程中，所述粗冷轧过程中得到的粗冷轧带钢依次经碱液喷淋、碱液刷洗、水刷洗和水喷淋处理，控制碱液温度40～80℃；和/或
所述粗冷轧中间退火过程中，采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，控制所述清洗过程中处理过的粗冷轧带钢的走速为8～15m/min；和/或
所述二次酸洗过程中，采用抛丸+混酸酸洗工艺，控制抛丸流量为300～600kg/min，抛丸速度为45～70m/s，所述混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF质量浓度比为78～90：8～18：2～4，酸洗温度为50～70℃；和/或
所述精冷轧过程中，将所述二次酸洗后的粗冷轧带钢分条，采用2～3轧程轧制得到精冷轧带钢，控制每轧成变形量为20～60％，每道次变形量10～20％；和/或
所述精冷轧中间退火过程中，采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火温度为1040～1100℃，退火速度为2～8m/min；和/或
所述去油过程中，采用有机溶剂去除所述分卷后的精冷轧带钢表面的油污后得到所述镍基合金焊带。
优选地，所述冶炼过程中，出钢温度T出钢采用以下公式计算：
T出钢＝T熔+Tα；
T熔＝1450-60[C]-1.6[Cr]-0.8[Fe]-13[Si]-4[Mn]-5[Al]-11[Ti]-7[Nb]-
1[Mo]-0.6[V]；
式中，T出钢为出钢温度，℃；
T熔为合金初熔点，℃；
Tα为合金熔炼与浇注过热度，Tα的范围为110～170℃；
[C]、[Cr]、[Fe]、[Si]、[Mn][Al]、[Ti]、[Nb]、[Ta]、[V]分别为合金原料中C、Cr、Fe、Si、Mn、Al、Ti、Nb、Ta、V元素含量，％。
优选地，所述坯料锻造过程中，控制锻造的加热温度为1160～1220℃，终锻温度≥830℃。
优选地，所述热轧过程中，控制卷取温度为450～750℃。
优选地，所述精冷轧过程中，控制最后一轧程的变形量为10～30％。
优选地，所述去油过程中，所述有机溶剂为丙酮或酒精。
优选地，所述镍基合金焊带的室温抗拉强度≥600MPa，室温屈服强度≥330MPa，室温拉伸延伸率≥50％，350℃抗拉强度≥490MPa，350℃屈服强度≥280MPa。
本发明第三方面提供一种如本发明第一方面所述的镍基合金焊带的应用，采用所述镍基合金焊带在热输入量为7.8～8.9KJ/mm下对核岛设备进行堆焊；
焊接后，焊接金属在25℃条件下，抗拉强度≥600Mpa，屈服强度≥335Mpa，延伸率≥50％；所述焊接金属在350℃条件下，抗拉强度≥500Mpa，屈服强度≥280MPa。
本发明的镍基合金焊带的成分设计以及设计原理如下:由于镍基合金堆焊过程中大线能量和多层多道次堆焊，使得焊接金属性能较低，为强化焊接金属性能，根据碳化物作为合金第二相的强化机理，本发明采用多元微合金强化的设计原则，在原NiCrFe镍基合金焊带基础上，复合添加强碳化物形成元素Mo、V、Nb来提高合金的拉伸性能，由于Mo、V、Nb是热强性元素，不仅能提升合金的高温拉伸性能，而且可以改善焊接凝固过程的早期强度，改善合金的热裂纹敏感性，本发明还通过严格限制P、S、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、N、Cu、Zr、B等杂质元素保证合金的抗腐蚀性能和抗热裂纹性能。但由于添加热强性合金元素后，不仅会使的合金的偏析倾向增大，且由于Mo、V、Nb元素都是提高合金高温强度的元素，会使的合金变形抗力提升，这会给坯料的热加工和薄带的冷加工带来难度，使得焊接材料的质量难以保证，需要匹配合适的制造工艺来，来完成本发明镍基合金带材的制造。
本发明的镍基合金焊带的成分含量设计原理如下：
碳(C)：碳元素是焊接金属强化的关键元素，即是固溶强化元素，也是第二相强化形成元素，本发明中添加Mo、V、Nb元素主要目的之一就是形成MC、M2C、M6C、M7C3、M23C6等碳化物来强化焊接金属，但若碳含量过高，则会影响焊接金属的耐腐蚀性能、塑性、热裂纹性能，并降低焊接工艺性，因此需要将碳控制在≤0.045wt％，优选0.005～0.035wt％。
铬(Cr)：Cr元素不仅赋予合金以高温抗氧化性能，它是稳定合金表面最重要的元素，它在基体材料的表面形成抗氧化和抗腐蚀的保护层，能防止材料的氧化和热腐蚀，一般将Cr控制在30wt％左右可使合金具有高的抗蚀性，因此，本发明将Cr含量控制在27.0～33.5wt％，优选28.0～32.0wt％。
铁(Fe)：由于Fe的晶格常数与Ni相差3％，因此将晶格膨胀引起长程应力场，阻碍位错运动，同时可以降低镍基奥氏体的堆垛层错能，利于屈服强度的提高，固溶强化作用明显；同时加入Fe也可以控制成本，尤其是在生产当中使用铁质模具和一些废料就不可避免的包含铁元素，但也不能大量使用Fe元素，否则将降低合金的耐腐蚀性能。因此，本发明将Fe含量控制在6.00～13.00wt％，优选7.00～12.00wt％。
硅(Si)和锰(Mn)：这两种元素不仅在炼钢过程中有脱氧作用，在焊接二次冶金过程中也具有很好的脱氧作用，可保障焊接工艺性和焊接金属的韧性，且能够稳定焊缝组织，还具有一定的固溶强化作用，能够提高高温力学性能，但过多的Mn和Si会降低焊芯的热加工性，Si含量过高还会增加焊缝裂纹倾向，故将两种元素控制在Si：0.01～1.00wt％，Mn：0.01～5.50wt％，优选Si：0.50～0.90wt％，Mn：0.50～5.0wt％。
铝(Al)和钛(Ti)：Al和Ti与氧的亲和力很强，可以作为脱氧元素，保护焊缝氧化，有效抑制CO和N气孔形成，有利于焊缝的成形，对合金有一定的强化作用，且能够保证合金的冲击韧性，但过高的含量会影响热加工性和焊接性，并且形成的氧化物容易引起焊缝夹渣，降低抗热裂能力，且Al+Ti含量过高，会形成γ、γ’等第二相析出，致使碳化物强化元素V、Ta、Nb进入γ、γ’等第二相，减弱MC碳化物形成及其强化效果，综合考虑，将两种元素控制在Al：0.01～1.00wt％，Ti：0.01～1.00wt％，优选Al：0.10～1.00wt％，Ti：0.10～1.00wt％，且需满足Al+Ti≤1.50wt％。
铌(Nb)、钒(V)和钼(Mo)：本发明中，Nb、V、Mo作用机理相似，与碳元素共同形成合金强化的关键所在，三种元素因其原子半径较大，能增加固溶体晶格畸变和晶格原子键引力，使基体得到强化，固溶强化效果较为显著；同时，该三种元素是强碳化物形成元素，可在凝固过程中形成MC或M2C型初生碳化物，也可在冷却或热处理过程中生产弥散析出的碳化物，这不仅在凝固早期对焊接金属起到显著的强化作用，提高高温强塑性配合，改善焊接金属热裂纹倾向，而且可提高室温及高温拉伸性能，能明显改善焊接金属的拉伸性能。而三种元素复合添加还会有更有益的效果，其一，可增加合金元素总的过饱和度，提高固溶强化效果；其二，三种元素形成的碳化物密度不同(NbC的密度为7600kg/m3，VC的密度为5700kg/m3，Mo2C的密度为9100kg/m3)，与基体密度(8190kg/m3)有较为明显的差异，三种元素所形成的碳化物可完全互溶或部分互溶而形成较为复杂的复合碳化物，从而可通过控制复合添加元素的比例调整碳化物的密度，进而改善元素在焊接金属中的偏析；其三，过多的Nb元素易生成γ和γ’相，不利于改善焊接热裂纹，复合添加Mo、V后可取代Nb的添加量降低热裂纹倾向，且V、Nb的d层电子为3和4，d层电子数越少碳化物更稳定，因此相互溶解后所形成的复合碳化物稳定性高于单一碳化物，不易溶解或粗化，具有更好的强化效果和抗裂纹能力，尤其是提高高温拉伸性能的效果更为显著。因此本发明中，Nb：0.01～2.50wt％、V：0.01～1.00wt％、Mo：0.01～2.00wt％，优选Nb：0.75～2.50wt％、Mo：0.50～2.00wt％。同时为了通过改性复合碳化物来提高焊接金属均匀性和抗裂纹性，应满足Mo/V：1.5～2.2；1.8V+Mo+Nb≤5.2wt％。
铜(Cu)：Cu元素在热加工过程中容易产生脆性，且在焊接过程中易形成第二相，提高焊接金属的热裂倾向，因此，将Cu严格0.20wt％以下，优选Cu≤0.1wt％。
磷(P)和硫(S)：S、P是本发明合金的有害元素，这两种元素易偏析在晶界附近，容易形成焊接热裂纹，降低材料韧性，需要严格限制其含量，含量尽量少，控制P≤0.010wt％、S≤0.008wt％。
钴(Co)和硼(B)：Co和B元素是核电中限制添加的元素，需要控制尽量低的含量，控制Co≤0.1wt％、B≤0.01wt％。
氮(N)：N可提高材料的强度，但易与Al、Ti等元素形成脆性夹杂，大大降低合金的性能，因此N元素需要尽量低，但考虑到制造成本和性价比，将其控制在N≤0.10％，优选N≤0.05％。
锆(Zr)：Zr元素与氧亲和力极强，易生成氧化物与非金属夹杂物聚集在晶界，形成点状缺陷，本发明严格限制其含量，越低越佳，Zr≤0.020％，优选Zr≤0.01％。
钨(W)：W元素有很好的强化效果，但其比重较大，易偏析，本合金中不特意添加W元素，且控制W≤0.1wt％。
氧(O)：氧元素过高易形成氧化物夹杂，降低合金热塑性，加工制造困难，且会大大降低焊接工艺性，易形成焊接裂纹，需要将其控制在尽量低的水平，因此控制O≤0.01wt％。
Pb、Zn、As、Sb、Bi为低熔点元素，焊接凝固过程中易偏析在晶界附近，提高了焊接金属的裂纹敏感性，需要严格限制在极低的含量，因此控制Pb、Zn、As、Sb、Bi均≤0.01wt％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为:
1.本发明的核岛设备用的镍基合金焊带及其制备方法，采用多元微合金强化的设计原则，复合添加了强碳化物形成元素Mo、V、Nb，形成不同种类的碳化物，通过复合添加元素来改性碳化物，碳化物在高温及循环加热情况下不易粗化、溶解，合金得到强化，使得大线能量和多层多道次堆焊而成的焊接金属具有高的室温拉伸和高温拉伸性能，Mo、V、Nb作为热强性元素，不仅能提升合金的高温拉伸性能，而且可以改善焊接凝固过程的早期强度进而改善合金的热裂纹敏感性；并通过严格限制P、S、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、N、Cu、Zr、B等杂质元素尤其是低熔点元素来保证合金的抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，从而使焊接金属具有优良的综合性能；
2.本发明的核岛设备用的镍基合金焊带及其制备方法，通过设计合金成分，并结合配套工艺，控制各过程中的工艺参数来制造镍基合金焊带，使得该镍基合金焊带具有优异的拉伸性能、抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，符合核能装备焊接性能要求；
3.本发明的核岛设备用的镍基合金焊带及其制备方法，通过化学成分体系结合配套工艺，可确保焊带成分设计要求，各工艺参数合理可控，可操作性好，能保证焊带成分和组织的均匀性，表面质量好，进一步保障了焊带的焊接工艺性和焊接稳定性，使得焊接金属性能满足要求；
4.本发明的核岛设备用的镍基合金焊带，在常规焊接工艺下和常规焊剂下有良好的焊接工艺性，堆焊过程中电弧燃烧稳定，熔池保护良好，具有良好的脱渣性，形成的焊道均匀光滑，焊道搭接处平整，焊道间搭接处及焊道与母材之间搭接处无夹渣、气孔、咬边、粘渣和裂纹等缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
本发明所提供的核岛设备用的镍基合金焊带，包括按重量百分比计的以下成分：Cr：27.0～33.5％、Fe：6.00～13.00％、C≤0.045％、Si：0.01～1.00％、Mn：0.01～5.50％、Nb：0.01～2.50％、V：0.01～1.00％、Mo：0.01～2.00％、Al：0.01～1.00％、Ti：0.01～1.00％、P≤0.010％、S≤0.008％、Cu≤0.20％、Co、Zr、N、W均≤0.1％、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、B均≤0.01％，其余为Ni和不可避免的杂质；
其中该核岛设备用的镍基合金焊带的各成分还应满足：Al+Ti：≤1.50wt％，Mo/V：1.5～2.2，1.8V+Mo+Nb≤5.2wt％；不可避免的杂质≤0.20wt％。
在进一步的优选方案中，该核岛设备用的镍基合金焊带包括按重量百分比计的以下成分：Cr：28.0～32.0％、Fe：7.00～12.00％、C：7.00～12.00％、Si：0.50～0.90％、Mn：0.50～5.0％、Nb：0.75～2.50％、V：0.01～1.00％、Mo：0.50～2.00％、Al：0.10～1.00％、Ti：0.10～1.00％、P≤0.010％、S≤0.008％、Cu≤0.10％、Co、Zr、N、W均≤0.05％、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、B均≤0.005％，其余为Ni和不可避免的杂质，不可避免的杂质≤0.10％。
上述的核岛设备用的镍基合金焊带的室温抗拉强度≥600MPa，室温屈服强度≥330MPa，室温拉伸延伸率≥50％，350℃抗拉强度≥490MPa，350℃屈服强度≥280MPa，该核岛设备用的镍基合金焊带在常规焊接工艺下配用常规焊剂有良好的焊接工艺性，堆焊过程中电弧燃烧稳定，熔池保护良好，具有良好的脱渣性，形成的焊道均匀光滑，焊道搭接处平整，焊道间搭接处及焊道与母材之间搭接处无夹渣、气孔、咬边、粘渣和裂纹等缺陷；且焊接金属成分符合要求，具有优异的拉伸性能、抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，符合核能装备焊接性能要求。
上述的核岛设备用的镍基合金焊带的制备方法中，合金原料根据核岛设备用镍基合金焊带的成分进行配比，然后采用冶炼→精炼→坯料锻造→热轧→钢卷退火→一次酸洗→粗冷轧→清洗→粗冷轧中间退火→二次酸洗→精冷轧→精冷轧中间退火→分卷→去油工艺制成核岛设备用镍基合金焊带。
该核岛设备用的镍基合金焊带具体的制备方法如下：
(1)冶炼：首先将所有的原材料通过除锈、烘烤等将其表面清洁干净，然后按核岛设备用的镍基合金焊带的成分配比得到合金原料，将合金原料加入真空感应冶炼，抽真空至真空度≤3.0Pa后采用高功率(200～800kw)化料，全熔后降功率至30～60％保温精炼20～60min，最大限度的去除有害杂质、气体及非金属夹杂物，保证钢水纯净度以确保焊接工艺性和焊接金属强韧性，然后加入Al、Ti、Mn等脱氧元素和微量合金元素调整成分后浇铸出钢得到钢锭；此过程中需要控制出钢温度，其中出钢温度T出钢根据合金初熔点T熔而定，具体满足如下公式：
T出钢＝T熔+Tα；
T熔＝1450-60[C]-1.6[Cr]-0.8[Fe]-13[Si]-4[Mn]-5[Al]-11[Ti]-7[Nb]-1[Mo]-0.6[V]；
式中，T出钢为出钢温度，℃；
T熔为合金初熔点，℃；
Tα为合金熔炼与浇注过热度，Tα的范围为110～170℃；
[C]、[Cr]、[Fe]、[Si]、[Mn][Al]、[Ti]、[Nb]、[Mo]、[V]分别为合金原料中C、Cr、Fe、Si、Mn、Al、Ti、Nb、Mo、V元素含量，％。
(2)精炼：采用Ar气保护电渣重熔炉进一步精炼得到电渣重熔钢锭，在此过程中，通过电渣重熔脱除S等杂质元素，同时经过电渣重熔顺序凝固，改善钢锭的凝固组织，提高钢锭的热加工塑性；其中在此过程中，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系，控制熔速在3～6Kg/min，通过渣系和熔速可确保钢锭内部冶金质量和表面质量良好。
(3)坯料锻造：通过3～6火次的锻造后，将电渣重熔钢锭锻造成宽度150～750mm、厚度40～200mm的扁坯料，其中，控制锻造加热温度1160～1220℃，终锻温度≥830℃。
(4)热轧：坯料经热轧后得到钢卷，其中坯料采用板带轧机轧制成厚度为2～7mm的钢卷，在此过程中，控制坯料的加热温度为1120～1200℃，开轧温度≥1050℃，终轧温度≥850℃，卷取温度为450～750℃。
(5)钢卷退火：钢卷打开后的带钢进入退火工序时，退火时采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，退火速度为5.0～15m/min，在进一步的优选方案中，厚度为5～7mm的带钢的退火速度(即钢卷打开后的带钢的行走速度)为5.0～10m/min，厚度为2～5mm的带钢的退火速度(钢卷打开后的带钢的行走速度)为8～15m/min。采用该工艺可确保本发明中的合金得到充分软化，有利于后续冷轧、板形和带钢表面质量控制。
(6)一次酸洗：退火后的带钢采用抛丸+混酸酸洗工艺进行酸洗，控制抛丸流量为800～1300kg/min，抛丸速度为55～85m/s，混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF的质量浓度比为75～88：10～20：2～5，酸洗温度为50～70℃；其中，预酸洗(即退火后的带钢在进入一次酸洗前)和混酸酸洗时，控制带钢的行走速度为10～18m/min；在一次酸洗过程中，采用抛丸+混酸酸洗工艺可最大程度的清除钢卷表面氧化皮，确保带钢表面清洁和外观质量。
(7)粗冷轧：考虑到该合金加工硬化能力较强，因此一次酸洗后的带钢采用1～4轧程的多轧程方案轧制得到粗冷轧带钢，控制每轧程变形量为20～70％，每道次变形量10～30％；为确保带钢表面质量，需要控制轧制设备与带钢接触的轧辊表面粗糙度Ra≤0.8μm。
(8)清洗：粗轧和精轧后的带钢在退火前进行清洗，清洗步骤为：碱液喷淋→碱液刷洗→水刷洗→水喷淋，控制碱液温度40～80℃；通过清洗可去除带钢表面残余轧制油，提高清洁度，防止成品退火时带钢表面渗碳，保证焊带焊接工艺性。
(9)粗冷轧中间退火：表面清洗干净的带钢退火时，采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，控制清洗过程中处理过的粗冷轧带钢的走速为8～15m/min；
(10)二次酸洗过程中，退火后的带钢酸洗时，采用抛丸+混酸酸洗工艺，控制抛丸流量为300～600kg/min，抛丸速度为45～70m/s，混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF质量浓度比为78～90：8～18：2～4，酸洗温度为50～70℃；其中，预酸洗(即粗冷轧中间退火后的带钢在进入二次酸洗前)和混酸酸洗时，控制带钢的行走速度为6～10m/min；
(11)精冷轧：先将二次酸洗后的粗冷轧带钢分条成为宽度为100～300mm的窄带钢，然后采用2～3轧程轧制得到轧制要求厚度的精冷轧带钢(常规后的厚度为0.5mm)，控制每轧成变形量为20～60％，每道次变形量10～20％；为保证成品的板形和表面质量，控制最后一轧程变形量10～30％，除此之外，需要控制轧制设备与带钢接触的轧辊表面粗糙度Ra≤0.4μm；
(12)精冷轧中间退火：在精冷轧中间退火前同样需要进行清洗，其中清洗步骤与步骤(8)中清洗步骤要求一致；精冷轧带钢在退火时，采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火温度为1040～1100℃，精冷轧带钢的退火速度(即精冷轧带钢得行走速度)为2～8m/min；
(13)分卷：采用常规工艺将退火后得精冷轧带钢纵剪成要求的宽度。
(14)去油：采用丙酮、酒精等有机溶剂去除分卷后的精冷轧带钢表面的油污后得到核岛设备用镍基合金焊带。
(15)分盘：将制备得核岛设备用镍基合金焊带按照焊带盘的重量分盘成25～55kg的焊带卷。
上述的核岛设备用的镍基合金焊带具有良好的焊接性能，采用该核岛设备用的镍基合金焊带在热输入量为7.8～8.9KJ/mm下进行堆焊；焊接后，焊接金属在25℃条件下，抗拉强度≥600Mpa，屈服强度≥335Mpa，延伸率≥50％；焊接金属在350℃条件下，抗拉强度≥500Mpa，屈服强度≥280MPa。
下面结合具体例子进一步对本发明的核岛设备用的镍基合金焊带及其制备方法进行说明；
实施例1
(1)冶炼：根据核岛设备用的镍基合金焊带的成分要求将所有原材料进行除锈、烘烤后按照比例配制合金原料后加入真空炉中，抽真空至真空度位2.6Pa后使之熔化，之后保温精炼50min，调整成分达到表1中实施例1要求后浇注出钢得到钢锭，控制出钢温度为1500℃；
(2)精炼：将步骤(1)中得到的钢锭作为电渣重熔电极，在Ar气氛电渣重熔炉中进行精炼，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系确保精炼效果，控制熔速为3.5Kg/min。
(3)坯料锻造：将电渣重熔钢锭加热至1180℃，锻造成宽度750mm、厚度180mm的扁坯料，控制终锻温度940℃。
(4)热轧：将坯料加热至1200℃，轧成厚度为6.0mm、宽度为700mm的钢卷，控制终轧温度为870℃，卷取温度为650℃。
(5)钢卷退火：在1060℃下对钢卷进行退火，控制带钢的行走速度6m/min。
(6)一次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对带钢进行酸洗，控制抛丸流量为1000kg/min，抛丸速度为70m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为80：16：4，酸洗温度为60℃，带钢行走速度为15m/min。
(7)粗冷轧：采用3轧程将一次酸洗后的带钢轧至厚度为2.0mm的粗冷轧带钢，控制每轧程变形量40～45％，每道次变形量10～15％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.6μm。
(8)清洗：退火前对粗冷轧带钢采用碱液清洗污染物，控制碱液温度60℃。
(9)粗冷轧中间退火：采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1050℃，粗冷轧带钢的走速为12m/min。
(10)二次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对粗冷轧钢带进行酸洗，控制抛丸流量为500kg/min，抛丸速度为55m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为85：12：3，酸洗温度为60℃，粗冷轧带钢行走速度为8m/min。
(11)精冷轧：将粗冷轧带钢分条成为宽度为200mm的窄带钢，采用3轧程将其轧至厚度为0.5mm的精冷轧带钢，控制每轧程变形量38～42％，每道次变形量10～15％，最后一轧程变形量28.5％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.3μm。
(12)精冷轧中间退火：按步骤(8)中的清洗步骤对精冷轧带钢清洗后，再进行精冷轧中间退火，其中精冷轧带钢采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火的温度1080℃，带钢行走速度为6m/min。
(13)分卷、去油、分盘：将精冷轧后的钢带纵切成60mm宽度，采用丙酮两次去油得到核岛设备用的镍基合金焊带，之后按照要求分成25～55kg不等的焊带盘。
本实施例中制得的核岛设备用的镍基合金焊带的成分及含量详见表1，然后按表2中的焊接工艺在热输入量为7.8～8.9KJ/mm的条件下堆焊25mm厚度的焊接金属，然后对焊接金属进行室温拉伸性能、350℃拉伸性能测试；并按照ASTM A262 E法评判其耐腐蚀性能，在沸腾硫酸-硫酸铜溶液中腐蚀后，弯曲后以弯曲面是否发生开裂来评价其抗腐蚀性能；按照KTA1408.2附录B环形镶嵌块试验(THOMS环形裂纹试验)方法来评价抗热裂纹性能，具体性能测试结果如表3所示。
实施例2
(1)冶炼：根据核岛设备用的镍基合金焊带的成分要求将所有原材料进行除锈、烘烤后按照比例配制合金原料后加入真空炉中，抽真空至真空度位2.7Pa后使之熔化，之后保温精炼30min，调整成分达到表1中实施例1要求后浇注出钢得到钢锭，控制出钢温度为1490℃；
(2)精炼：将步骤(1)中得到的钢锭作为电渣重熔电极，在Ar气氛电渣重熔炉中进行精炼，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系确保精炼效果，控制熔速为4.8Kg/min。
(3)坯料锻造：将电渣重熔钢锭加热至1200℃，锻造成宽度700mm、厚度120mm的扁坯料，控制终锻温度900℃。
(4)热轧：将坯料加热至1190℃，轧成厚度为5.0mm、宽度为700mm的钢卷，控制终轧温度为850℃，卷取温度为630℃。
(5)钢卷退火：在1050℃下对钢卷进行退火，控制带钢的行走速度8m/min。
(6)一次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对带钢进行酸洗，控制抛丸流量为1150kg/min，抛丸速度为60m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为82：14：4，酸洗温度为65℃，带钢行走速度为12m/min。
(7)粗冷轧：采用2轧程将一次酸洗后的带钢轧至厚度为1.8mm的粗冷轧带钢，控制每轧程变形量40％，每道次变形量12～20％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.6μm。
(8)清洗：退火前对粗冷轧带钢采用碱液清洗污染物，控制碱液温度70℃。
(9)粗冷轧中间退火：采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1070℃，粗冷轧带钢的走速为15m/min。
(10)二次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对粗冷轧钢带进行酸洗，控制抛丸流量为380kg/min，抛丸速度为65m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为86：10：4，酸洗温度为55℃，粗冷轧带钢行走速度为9.5m/min。
(11)精冷轧：将粗冷轧带钢分条成为宽度为130mm的窄带钢，采用3轧程将其轧至厚度为0.5mm的精冷轧带钢，控制每轧程变形量30～55％，每道次变形量12～18％，最后一轧程变形量16.5％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.3μm。
(12)精冷轧中间退火：按步骤(8)中的清洗步骤对精冷轧带钢清洗后，再进行精冷轧中间退火，其中精冷轧带钢采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火的温度1070℃，带钢行走速度为5m/min。
(13)分卷、去油、分盘：将精冷轧后的钢带纵切成60mm宽度，采用丙酮两次去油得到核岛设备用镍基合金焊带，之后按照要求分成25～55kg不等的焊带盘。
本实施例中制得的核岛设备用的镍基合金焊带的成分及含量详见表1，然后按表2中的焊接工艺在热输入量为7.8～8.9KJ/mm的条件下堆焊25mm厚度的焊接金属，然后对焊接金属进行室温拉伸性能、350℃拉伸性能测试；并按照ASTM A262 E法评判其耐腐蚀性能，在沸腾硫酸-硫酸铜溶液中腐蚀后，弯曲后以弯曲面是否发生开裂来评价其抗腐蚀性能；按照KTA1408.2附录B环形镶嵌块试验(THOMS环形裂纹试验)方法来评价抗热裂纹性能，具体性能测试结果如表3所示。
实施例3
(1)冶炼：根据核岛设备用的镍基合金焊带的成分要求将所有原材料进行除锈、烘烤后按照比例配制合金原料后加入真空炉中，抽真空至真空度位2.5Pa后使之熔化，之后保温精炼40min，调整成分达到表1中实施例1要求后浇注出钢得到钢锭，控制出钢温度为1480℃；
(2)精炼：将步骤(1)中得到的钢锭作为电渣重熔电极，在Ar气氛电渣重熔炉中进行精炼，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系确保精炼效果，控制熔速为4.2Kg/min。
(3)坯料锻造：将电渣重熔钢锭加热至1170℃，锻造成宽度200mm、厚度80mm的扁坯料，控制终锻温度840℃。
(4)热轧：将坯料加热至1 160℃，轧成厚度为4.0mm、宽度为200mm的钢卷，控制终轧温度为860℃，卷取温度为550℃。
(5)钢卷退火：在1070℃下对钢卷进行退火，控制带钢的行走速度10m/min。
(6)一次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对带钢进行酸洗，控制抛丸流量为900kg/min，抛丸速度为50m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为85：12：3，酸洗温度为55℃，带钢行走速度为16m/min。
(7)粗冷轧：采用2轧程将一次酸洗后的带钢轧至厚度为1.5mm的粗冷轧带钢，控制第一轧程变形量为58％，每道次变形量15～18％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.6μm。
(8)清洗：退火前对粗冷轧带钢采用碱液清洗污染物，控制碱液温度50℃。
(9)粗冷轧中间退火：采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1060℃，粗冷轧带钢的走速为9m/min。
(10)二次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对粗冷轧钢带进行酸洗，控制抛丸流量为450kg/min，抛丸速度为50m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为82：15：3，酸洗温度为65℃，粗冷轧带钢行走速度为7.5m/min。
(11)精冷轧：将粗冷轧带钢分条成为宽度为150mm的窄带钢，采用2轧程将其轧至厚度为0.5mm的精冷轧带钢，控制每轧程变形量30～55％，每道次变形量15～18％，最后一轧程变形量20％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.3μm。
(12)精冷轧中间退火：按步骤(8)中的清洗步骤对精冷轧带钢清洗后，再进行精冷轧中间退火，其中精冷轧带钢采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火的温度1060℃，带钢行走速度为4m/min。
(13)分卷、去油、分盘：将精冷轧后的钢带纵切成60mm宽度，采用丙酮两次去油得到核岛设备用的镍基合金焊带，之后按照要求分成25～55kg不等的焊带盘。
本实施例中制得的核岛设备用的镍基合金焊带的成分及含量详见表1，然后按表2中的焊接工艺在热输入量为7.8～8.9KJ/mm的条件下堆焊25mm厚度的焊接金属，然后对焊接金属进行室温拉伸性能、350℃拉伸性能测试；并按照ASTM A262 E法评判其耐腐蚀性能，在沸腾硫酸-硫酸铜溶液中腐蚀后，弯曲后以弯曲面是否发生开裂来评价其抗腐蚀性能；按照KTA1408.2附录B环形镶嵌块试验(THOMS环形裂纹试验)方法来评价抗热裂纹性能，具体性能测试结果如表3所示。
实施例4
(1)冶炼：根据核岛设备用的镍基合金焊带的成分要求将所有原材料进行除锈、烘烤后按照比例配制合金原料后加入真空炉中，抽真空至真空度位2.5Pa后使之熔化，之后保温精炼45min，调整成分达到表1中实施例1要求后浇注出钢得到钢锭，控制出钢温度为1485℃；
(2)精炼：将步骤(1)中得到的钢锭作为电渣重熔电极，在Ar气氛电渣重熔炉中进行精炼，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系确保精炼效果，控制熔速为3.9Kg/min。
(3)坯料锻造：将电渣重熔钢锭加热至1190℃，锻造成宽度150mm、厚度100mm的扁坯料，控制终锻温度830℃。
(4)热轧：将坯料加热至1150℃，轧成厚度为3.0mm、宽度为150mm的钢卷，控制终轧温度为880℃，卷取温度为520℃。
(5)钢卷退火：在1055℃下对钢卷进行退火，控制带钢的行走速度12m/min。
(6)一次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对带钢进行酸洗，控制抛丸流量为950kg/min，抛丸速度为50m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为83：14：3，酸洗温度为62℃，带钢行走速度为14m/min。
(7)粗冷轧：采用1轧程将一次酸洗后的带钢轧至厚度为1.2mm的粗冷轧带钢，轧程变形量为60％，每道次变形量16～20％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.6μm。
(8)清洗：退火前对粗冷轧带钢采用碱液清洗污染物，控制碱液温度65℃。
(9)粗冷轧中间退火：采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1060℃，粗冷轧带钢的走速为9m/min。
(10)二次酸洗：采用抛丸+“HNO3+HF”混酸工艺对粗冷轧钢带进行酸洗，控制抛丸流量为550kg/min，抛丸速度为60m/s，H2O：HNO3：HF的质量浓度比为88：10：2，酸洗温度为70℃，粗冷轧带钢行走速度为8.5m/min。
(11)精冷轧：将粗冷轧带钢分条成为宽度为150mm的窄带钢，采用2轧程将其轧至厚度为0.5mm的精冷轧带钢，控制第一轧程变形量50％，每道次变形量16～20％，最后一轧程变形量15％，轧辊表面粗糙度Ra≤0.3μm。
(12)精冷轧中间退火：按步骤(8)中的清洗步骤对精冷轧带钢清洗后，再进行精冷轧中间退火，其中精冷轧带钢采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火的温度1050℃，带钢行走速度为3.5m/min。
(13)分卷、去油、分盘：将精冷轧后的钢带纵切成60mm宽度，采用丙酮两次去油得到核岛设备用镍基合金焊带，之后按照要求分成25～55kg不等的焊带盘。
本实施例中制得的核岛设备用的镍基合金焊带的成分及含量详见表1，然后按表2中的焊接工艺在热输入量为7.8～8.9KJ/mm的条件下堆焊25mm厚度的焊接金属，然后对焊接金属进行室温拉伸性能、350℃拉伸性能测试；并按照ASTM A262 E法评判其耐腐蚀性能，在沸腾硫酸-硫酸铜溶液中腐蚀后，弯曲后以弯曲面是否发生开裂来评价其抗腐蚀性能；按照KTA1408.2附录B环形镶嵌块试验(THOMS环形裂纹试验)方法来评价抗热裂纹性能，具体性能测试结果如表3所示。
对比例1～2
对比例1～2为采用常规方式制备而成的市售镍-铬-铁合金焊带，焊带中的各元素成分及质量百分比参见表1。
按表2中的焊接工艺在热输入量为7.8～8.9KJ/mm的条件下堆焊25mm厚度的焊接金属，然后对焊接金属进行室温拉伸性能、350℃拉伸性能测试；并按照ASTM A262 E法评判其耐腐蚀性能，在沸腾硫酸-硫酸铜溶液中腐蚀后，弯曲后以弯曲面是否发生开裂来评价其抗腐蚀性能；按照KTA1408.2附录B环形镶嵌块试验(THOMS环形裂纹试验)方法来评价抗热裂纹性能，具体性能测试结果如表3所示。
表1镍基合金焊带的成分及含量(wt％)
表2焊接参数
表3堆焊金属性能
结合表1～3可知，实施例1～4中制备的核岛设备用的镍基合金焊带堆焊后，其拉伸性能明显要高于对比例1～2中的镍基合金焊带，而且其抗腐蚀性能和抗热裂纹性能明显优于对比例1～2的镍基合金焊带。
由此可见本发明的核岛设备用的镍基合金焊带，采用多元微合金强化的设计原则，复合添加了强碳化物形成元素Mo、V、Nb，形成不同种类的碳化物，通过复合添加元素来改性碳化物，碳化物在高温及循环加热情况下不易粗化、溶解，合金得到强化，使得大线能量和多层多道次堆焊而成的焊接金属具有高的室温拉伸和高温拉伸性能，Mo、V、Nb作为热强性元素，不仅能提升合金的高温拉伸性能，而且可以改善焊接凝固过程的早期强度进而改善合金的热裂纹敏感性；并通过严格限制P、S、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、N、Cu、Zr、B等杂质元素尤其是低熔点元素来保证合金的抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，从而使焊接金属具有优良的综合性能；本发明的核岛设备用镍基合金焊带及其制备方法，通过设计合金成分，并结合配套工艺，控制各过程中的工艺参数来制造镍基合金焊带，使得该镍基合金焊带具有优异的拉伸性能、抗腐蚀性能和抗热裂纹性能，符合核能装备焊接性能要求，在常规焊接工艺下和常规焊剂下有良好的焊接工艺性，堆焊过程中电弧燃烧稳定，熔池保护良好，具有良好的脱渣性，形成的焊道均匀光滑，焊道搭接处平整，焊道间搭接处及焊道与母材之间搭接处无夹渣、气孔、咬边、粘渣和裂纹等缺陷。
综上所述，上述实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种镍基合金焊带，其特征在于，包括按重量百分比计的以下成分：Cr：27.0～33.5％、Fe：6.00～13.00％、C≤0.045％、Si：0.01～1.00％、Mn：0.01～5.50％、Nb：0.01～2.50％、V：0.01～1.00％、Mo：0.50～2.00％、Al：0.01～1.00％、Ti：0.01～1.00％、P≤0.010％、S≤0.008％、Cu≤0.20％、Co、Zr、N、W均≤0.1％、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、B均≤0.01％，其余为Ni和不可避免的杂质，
所述镍基合金焊带中各成分满足：Al+Ti：≤1.50wt％，Mo/V：1.5～2.2，1.8V+Mo+Nb≤5.2wt％；不可避免的杂质≤0.20wt％，
所述镍基合金焊带采用冶炼→精炼→坯料锻造→热轧→钢卷退火→一次酸洗→粗冷轧→清洗→粗冷轧中间退火→二次酸洗→精冷轧→精冷轧中间退火→分卷→去油工艺制成，
所述冶炼过程中，所述合金原料采用真空感应冶炼，抽真空至真空度≤3.0Pa后化料，全熔后降功率保温精炼20～60min，再加入合金元素调整成分后浇铸出钢得到钢锭；
所述精炼过程中，所述合金原料经冶炼后得到的钢锭通过电渣重熔进一步精炼得到电渣重熔钢锭，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系，控制熔速在3～6Kg/min；
所述坯料锻造过程中，所述精炼过程中制备的电渣重熔钢锭通过3～6火次的锻造后得到坯料；
所述热轧过程中，所述坯料锻造过程中制备的坯料经热轧后得到钢卷，控制所述坯料的加热温度为1120～1200℃，开轧温度≥1050℃，终轧温度≥850℃；
所述钢卷退火过程中，采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，退火速度为5.0～15m/min；
所述一次酸洗过程中，采用抛丸+混酸酸洗工艺，控制抛丸流量为800～1300kg/min，抛丸速度为55～85m/s，所述混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF质量浓度比为75～88：10～20：2～5，酸洗温度为50～70℃；
所述粗冷轧过程中，采用1～4轧程轧制得到粗冷轧带钢，控制每轧程变形量为20～70％，每道次变形量10～30％；
所述清洗过程中，所述粗冷轧过程中得到的粗冷轧带钢依次经碱液喷淋、碱液刷洗、水刷洗和水喷淋处理，控制碱液温度40～80℃；
所述粗冷轧中间退火过程中，采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，控制所述清洗过程中处理过的粗冷轧带钢的走速为8～15m/min；
所述二次酸洗过程中，采用抛丸+混酸酸洗工艺，控制抛丸流量为300～600kg/min，抛丸速度为45～70m/s，所述混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF质量浓度比为78～90：8～18：2～4，酸洗温度为50～70℃；
所述精冷轧过程中，将所述二次酸洗后的粗冷轧带钢分条，采用2～3轧程轧制得到精冷轧带钢，控制每轧成变形量为20～60％，每道次变形量10～20％；
所述精冷轧中间退火过程中，采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火温度为1040～1100℃，退火速度为2～8m/min；
所述去油过程中，采用有机溶剂去除所述分卷后的精冷轧带钢表面的油污后得到所述镍基合金焊带，
所述镍基合金焊带具备如下堆焊金属性能：室温抗拉强度≥600MPa，室温屈服强度≥330MPa，室温拉伸延伸率≥50％；350℃抗拉强度≥490MPa，350℃屈服强度≥280MPa；抗腐蚀性能，ASTM A 262E法检验无任何裂纹，抗热裂纹性能，KTA1408.2 THOMS环形裂纹试验法检验无任何裂纹。
2.如权利要求1所述的镍基合金焊带，其特征在于，所述镍基合金焊带包括按重量百分比计的以下成分：Cr：28.0～32.0％、Fe：7.00～12.00％、C：0.005～0.035％、Si：0.50～0.90％、Mn：0.50～5.0％、Nb：0.75～2.50％、V：0.01～1.00％、Al：0.10～1.00％、Ti：0.10～1.00％、P≤0.010％、S≤0.008％、Cu≤0.10％、Co、Zr、N、W均≤0.05％、Pb、Zn、As、Sb、Bi、O、B均≤0.005％，其余为Ni和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质≤0.10％。
3.一种镍基合金焊带的制备方法，其特征在于，合金原料根据如权利要求1～2任一项所述的镍基合金焊带的成分配比，然后采用冶炼→精炼→坯料锻造→热轧→退火→一次酸洗→粗冷轧→清洗→粗冷轧中间退火→二次酸洗→精冷轧→精冷轧中间退火→分卷→去油工艺制成镍基合金焊带，
所述冶炼过程中，所述合金原料采用真空感应冶炼，抽真空至真空度≤3.0Pa后化料，全熔后降功率保温精炼20～60min，再加入合金元素调整成分后浇铸出钢得到钢锭；
所述精炼过程中，所述合金原料经冶炼后得到的钢锭通过电渣重熔进一步精炼得到电渣重熔钢锭，采用Al2O3-CaF2-CaO渣系，控制熔速在3～6Kg/min；
所述坯料锻造过程中，所述精炼过程中制备的电渣重熔钢锭通过3～6火次的锻造后得到坯料；
所述热轧过程中，所述坯料锻造过程中制备的坯料经热轧后得到钢卷，控制所述坯料的加热温度为1120～1200℃，开轧温度≥1050℃，终轧温度≥850℃；
所述钢卷退火过程中，采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，退火速度为5.0～15m/min；
所述一次酸洗过程中，采用抛丸+混酸酸洗工艺，控制抛丸流量为800～1300kg/min，抛丸速度为55～85m/s，所述混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF质量浓度比为75～88：10～20：2～5，酸洗温度为50～70℃；
所述粗冷轧过程中，采用1～4轧程轧制得到粗冷轧带钢，控制每轧程变形量为20～70％，每道次变形量10～30％；
所述清洗过程中，所述粗冷轧过程中得到的粗冷轧带钢依次经碱液喷淋、碱液刷洗、水刷洗和水喷淋处理，控制碱液温度40～80℃；
所述粗冷轧中间退火过程中，采用无保护气氛连续退火炉，控制退火温度为1030～1080℃，控制所述清洗过程中处理过的粗冷轧带钢的走速为8～15m/min；
所述二次酸洗过程中，采用抛丸+混酸酸洗工艺，控制抛丸流量为300～600kg/min，抛丸速度为45～70m/s，所述混酸酸洗采用HNO3+HF的酸洗工艺，控制H2O：HNO3：HF质量浓度比为78～90：8～18：2～4，酸洗温度为50～70℃；
所述精冷轧过程中，将所述二次酸洗后的粗冷轧带钢分条，采用2～3轧程轧制得到精冷轧带钢，控制每轧成变形量为20～60％，每道次变形量10～20％；
所述精冷轧中间退火过程中，采用超纯氢为保护气氛的光亮退火炉，控制退火温度为1040～1100℃，退火速度为2～8m/min；
所述去油过程中，采用有机溶剂去除所述分卷后的精冷轧带钢表面的油污后得到所述镍基合金焊带，
所述镍基合金焊带具备如下堆焊金属性能：室温抗拉强度≥600MPa，室温屈服强度≥330MPa，室温拉伸延伸率≥50％；350℃抗拉强度≥490MPa，350℃屈服强度≥280MPa；抗腐蚀性能，ASTM A 262E法检验无任何裂纹，抗热裂纹性能，KTA1408.2 THOMS环形裂纹试验法检验无任何裂纹。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述冶炼过程中，出钢温度T出钢采用以下公式计算：
T出钢＝T熔+Tα；
T熔
＝1450-60[C]-1.6[Cr]-0.8[Fe]-13[Si]-4[Mn]-5[Al]-11[Ti]-7[Nb]-1[Mo]-0.6[V]；
式中，T出钢为出钢温度，℃；
T熔为合金初熔点，℃；
Tα为合金熔炼与浇注过热度，Tα的范围为110～170℃；
[C]、[Cr]、[Fe]、[Si]、[Mn][Al]、[Ti]、[Nb]、[Ta]、[V]分别为合金原料中C、Cr、Fe、Si、Mn、Al、Ti、Nb、Ta、V元素含量，％。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述坯料锻造过程中，控制锻造的加热温度为1160～1220℃，终锻温度≥830℃。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热轧过程中，控制卷取温度为450～750℃。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述精冷轧过程中，控制最后一轧程的变形量为10～30％。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述去油过程中，所述有机溶剂为丙酮或酒精。
9.一种如权利要求1～2任一项所述的镍基合金焊带的应用，其特征在于，采用所述镍基合金焊带在热输入量为7.8～8.9KJ/mm下对核岛设备进行堆焊；
焊接后，焊接金属在25℃条件下，抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥335MPa，延伸率≥50％；所述焊接金属在350℃条件下，抗拉强度≥500MPa，屈服强度≥280MPa。
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