CN116060825A - 一种H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种H45Ni48Cr28W5焊丝,所述的焊丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为:C:0.3~0.75%;Mn:1.0‑1.5%;Si:0.15‑1.2%;P≤0.025%;S≤0.02%;Cr:28‑30%;W:4.0‑5.0%;Cr:28‑30%;Co≤0.1%;Mo≤0.1%;Al≤0.1%;其余为Ni;本发明的H45Ni48Cr28W5焊丝对合金成分中添加Co元素和Mo元素,同时对含量进行了严格的控制,Co元素作为冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性,提高合金的延展性,在进行锻造热轧等程序时,不易断裂,同时可拉拔出较细的焊丝,Mo元素由于原子间结合力极强,常温和高温下强度都很高,膨胀系数小,导电率大,导热性能好,在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应,使得焊丝满足各种特殊环境下的管道的焊接需求。
Description
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
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,管道在工作时会处于高温、重腐蚀或者液体持续冲刷的环境,管道与管道之间的焊接与修复需要用到焊丝。
现有的H45Ni48Cr28W5焊丝,可塑性较差,在进行锻造热轧等程序时,在有可能出现断裂,在拉拔时,延展性不好,不能拉出较细的焊丝,同时耐冲蚀耐腐蚀性较差,基本都不能满足这种特殊应用环境下的管道的焊接需求。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的是提供一种H45Ni48Cr28W5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,所述的焊丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为:C:0.3~0.75%;Mn:1.0-1.5%;Si:0.15-1.2%;P≤0.025%;S≤0.02%;Cr:28-30%;W:4.0-5.0%;Cr:28-30%;Co≤0.1%;Mo≤0.1%;Al≤0.1%;其余为Ni。
优选的,所述的焊丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为:C:0.45%;Mn:1.25%;Si:0.19%;P:0.013%;S:0.01%;Cr:29.1%;W:4.4%;Cr:29%;Co:0.09%;Mo:0.09%;Al:0.06%;其余为Ni。
优选的,所述的焊丝的元素组成及各成分的重量百分比含量为:C:0.65%;Mn:1.33%;Si:0.16%;P:0.009%;S:0.009%;Cr:29.8%;W:4.8%;Cr:29.4%;Co:0.07%;Mo:0.05%;Al:0.08%;其余为Ni。
本发明还提出上述的H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:
合金熔炼:在真空的条件下,根据成分与百分比加入C、Mn、Si、P、S、Cr、W、Cr、Al和Ni,温度:1410-1510℃,时长:≥50分钟;
合金精炼:在真空的条件下,根据成分与百分比加入Co和Mo,温度:1620-1720℃,时长:≥30分钟;
电渣重熔:利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼,提高金属纯度;
锻造:采用热锻,开锻温度:1440℃,终锻温度:1040℃,初扎开坯;
热轧退火:热轧成盘条,水冷却;
酸洗:通过电解酸洗,然后需要进行水洗;
拉拔:采用冷拉,先进行粗拉,得到φ2.2-2.5mm的焊丝,再进行精拉,得到φ1.50-1.60mm的焊丝。
优选的,所述焊丝的生产工艺热轧退火后,需进行去氢退火,该工艺包括以下步骤:
加热:用天然气、煤气加热,采用分阶段脱氢,加热速度为50~100℃/h;
提高等温温度:增加至700℃,保温一定时间后,需要降温;
缓冷:降至650℃时保温脱氢,却速度控制在15~40℃/h范围内,冷却到150~200℃后出炉空冷。
优选的,在合金精炼一步骤中,加入原料Co前,Co的制取步骤如下:
熔炼:熔炼硫化镍精矿,得到富集于高冰镍中的钴;
电解精炼:钴以高价氢氧化钴的形态进入钴渣;
提钴:钴渣内加入亚硫酸钠,再通入二氧化硫,制得硫酸镍、硫酸钴和少量的铜、铁、锰、锌等杂质的溶液;
除杂:加入黄钠铁矾法除去溶液中的铁,用二-2-乙基己基磷酸萃取剂萃取其中的铜、铁、锰、锌,萃取过程中获得的氯化钴溶液;
沉淀:加入草酸铵沉淀钴;
煅烧:草酸钴在450℃下煅烧,得到的氧化钴粉。
优选的,在沉淀前仍然有钙、镁等杂质没有除去,可加入氟化铵除钙、镁后,再进行沉淀。
与现有技术相比,本发明的H45Ni48Cr28W5焊丝对合金成分中添加Co元素和Mo元素,同时对含量进行了严格的控制,Co元素作为冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性,提高合金的延展性,在进行锻造热轧等程序时,不易断裂,同时可拉拔出较细的焊丝,Mo元素由于原子间结合力极强,常温和高温下强度都很高,膨胀系数小,导电率大,导热性能好,在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应,使得焊丝满足各种特殊环境下的管道的焊接需求;在焊丝的生产工艺热轧退火后,再进行去氢退火,氢退丝是软态,便于拉拔。
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:0.45%;Mn:1.25%;Si:0.19%;P:0.013%;S:0.01%;Cr:29.1%;W:4.4%;Cr:29%;Co:0.09%;Mo:0.09%;Al:0.06%;其余为Ni。
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:0.65%;Mn:1.33%;Si:0.16%;P:0.009%;S:0.009%;Cr:29.8%;W:4.8%;Cr:29.4%;Co:0.07%;Mo:0.05%;Al:0.08%;其余为Ni。
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:0.60%;Mn:1.30%;Si:0.18%;P:0.011%;S:0.007%;Cr:29.3%;W:4.7%;Cr:29.6%;Co:0.08%;Mo:0.07%;Al:0.07%;其余为Ni。
本实施例的H45Ni48Cr28W5焊丝,各成分的重量百分比含量为:
上述三个实施例的H45Ni48Cr28W5焊丝的生产工艺包括以下步骤:
合金熔炼:在真空的条件下,根据成分与百分比加入C、Mn、Si、P、S、Cr、W、Cr、Al和Ni,温度:1410-1510℃,时长:≥50分钟;
合金精炼:在真空的条件下,根据成分与百分比加入Co和Mo,温度:1620-1720℃,时长:≥30分钟;
电渣重熔:利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼,提高金属纯度;
锻造:采用热锻,开锻温度:1440℃,终锻温度:1040℃,初扎开坯;
热轧退火:热轧成盘条,水冷却;
酸洗:通过电解酸洗,然后需要进行水洗;
拉拔:采用冷拉,先进行粗拉,得到φ2.2-2.5mm的焊丝,再进行精拉,得到φ1.50-1.60mm的焊丝。
焊丝的生产工艺热轧退火后,需进行去氢退火,该工艺包括以下步骤:
加热:用天然气、煤气加热,采用分阶段脱氢,加热速度为50~100℃/h;
提高等温温度:增加至700℃,保温一定时间后,需要降温;
缓冷:降至650℃时保温脱氢,却速度控制在15~40℃/h范围内,冷却到150~200℃后出炉空冷。
在合金精炼一步骤中,加入原料Co前,Co的制取步骤如下:
熔炼:熔炼硫化镍精矿,得到富集于高冰镍中的钴;
电解精炼:钴以高价氢氧化钴的形态进入钴渣;
提钴:钴渣内加入亚硫酸钠,再通入二氧化硫,制得硫酸镍、硫酸钴和少量的铜、铁、锰、锌等杂质的溶液;
除杂:加入黄钠铁矾法除去溶液中的铁,用二-2-乙基己基磷酸萃取剂萃取其中的铜、铁、锰、锌,萃取过程中获得的氯化钴溶液;
沉淀:加入草酸铵沉淀钴;
煅烧:草酸钴在450℃下煅烧,得到的氧化钴粉。
在沉淀前仍然有钙、镁等杂质没有除去,可加入氟化铵除钙、镁后,再进行沉淀。
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)W元素:钨是稀有高熔点金属,可提高合金的高温硬度,钨是一种银白色金属,外形似钢,熔点高,蒸气压很低,蒸发速度也较小,化学性质很稳定,常温时不跟空气和水反应,不加热时,任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及王水对钨都不起作用,可保证合金在高温环境下使用。
(2)Cr元素:铬具有延展性,具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢,不溶于水,镀在金属上可起保护作用,可保证合金的耐腐蚀性。
(3)Ni元素:Ni与其他元素形成奥氏体晶格,高温不发生相变,延展性好,故能够高度磨光,具有很高的塑性,良好的加工工艺性能。
(5)Co元素:Co作为冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性,提高合金的延展性,在进行锻造热轧等程序时,不易断裂,同时可拉拔出较细的焊丝。
(6)Mo元素:Mo元素由于原子间结合力极强,常温和高温下强度都很高,膨胀系数小,导电率大,导热性能好,在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应,使得焊丝满足各种特殊环境下的管道的焊接需求。
本发明的H45Ni48Cr28W5焊丝对合金成分中添加Co元素和Mo元素,同时对含量进行了严格的控制,Co元素作为冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性,提高合金的延展性,在进行锻造热轧等程序时,不易断裂,同时可拉拔出较细的焊丝,Mo元素由于原子间结合力极强,常温和高温下强度都很高,膨胀系数小,导电率大,导热性能好,在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应,使得焊丝满足各种特殊环境下的管道的焊接需求;在焊丝的生产工艺热轧退火后,再进行去氢退火,氢退丝是软态,便于拉拔。
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 (7)
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:0.3~0.75%;Mn:1.0-1.5%;Si:0.15-1.2%;P≤0.025%;S≤0.02%;Cr:28-30%;W:4.0-5.0%;Cr:28-30%;Co≤0.1%;Mo≤0.1%;Al≤0.1%;其余为Ni。
2.根据权利要求1所述的一种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:0.45%;Mn:1.25%;Si:0.19%;P:0.013%;S:0.01%;Cr:29.1%;W:4.4%;Cr:29%;Co:0.09%;Mo:0.09%;Al:0.06%;其余为Ni。
3.根据权利要求1所述的一种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:0.65%;Mn:1.33%;Si:0.16%,P:0.009%,S:0.009%,Cr:29.8%;W:4.8%;Cr:29.4%;Co:0.07%;Mo:0.05%;Al:0.08%;其余为Ni。
4.根据权利要求1所述的一种H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺,其特征在于,所述焊丝的生产工艺包括以下步骤:
合金熔炼:在真空的条件下,根据成分与百分比加入C、Mn、Si、P、S、Cr、W、Cr、Al和Ni,温度:1410-1510℃,时长:≥50分钟;
合金精炼:在真空的条件下,根据成分与百分比加入Co和Mo,温度:1620-1720℃,时长:≥30分钟;
电渣重熔:利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼,提高金属纯度;
锻造:采用热锻,开锻温度:1440℃,终锻温度:1040℃,初扎开坯;
热轧退火:热轧成盘条,水冷却;
酸洗:通过电解酸洗,然后需要进行水洗;
拉拔:采用冷拉,先进行粗拉,得到φ2.2-2.5mm的焊丝,再进行精拉,得到φ1.50-1.60mm的焊丝。
5.根据权利要求4所述的一种H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺,其特征在于,所述焊丝的生产工艺热轧退火后,需进行去氢退火,该工艺包括以下步骤:
加热:用天然气、煤气加热,采用分阶段脱氢,加热速度为50~100℃/h;
提高等温温度:增加至700℃,保温一定时间后,需要降温;
缓冷:降至650℃时保温脱氢,却速度控制在15~40℃/h范围内,冷却到150~200℃后出炉空冷。
6.根据权利要求3所述的一种H45Ni48Cr28W5焊丝及其生产工艺,其特征在于,在合金精炼一步骤中,加入原料Co前,Co的制取步骤如下:
熔炼:熔炼硫化镍精矿,得到富集于高冰镍中的钴;
电解精炼:钴以高价氢氧化钴的形态进入钴渣;
提钴:钴渣内加入亚硫酸钠,再通入二氧化硫,制得硫酸镍、硫酸钴和少量的铜、铁、锰、锌等杂质的溶液;
除杂:加入黄钠铁矾法除去溶液中的铁,用二-2-乙基己基磷酸萃取剂萃取其中的铜、铁、锰、锌,萃取过程中获得的氯化钴溶液;
沉淀:加入草酸铵沉淀钴;
煅烧:草酸钴在450℃下煅烧,得到的氧化钴粉。
7.根据权利要求6所述的一种NiCr44Ti焊丝及其生产工艺,其特征在于,在沉淀前仍然有钙、镁等杂质没有除去,可加入氟化铵除钙、镁后,再进行沉淀。
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