CN117245273A - 一种高强度因瓦合金焊丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属材料焊接技术领域，公开了一种高强度因瓦合金焊丝的制备方法；以质量百分比计，原料包括35.0~36.5%的电解镍板、1.50~2.50%的金属铌或0.50~1.50%的海绵钛、0.35~0.55%的金属锰、0.14~0.34%的石墨碳、0.10~0.25%的结晶硅、0.010~0.015%的脱氧用石墨碳，以及余量的纯铁。本发明通过采用高碳和含铌（或钛）的原料以及“真空熔炼—电渣重熔—锻造中间方坯—轧制热轧卷—冷拔焊丝”的制备工艺，规避了焊接时焊缝内产生裂纹和气孔的问题，提高了焊缝的强度和延伸率。
Description
技术领域
本发明属于金属材料焊接技术领域，涉及一种高强度因瓦合金焊丝的制备方法。
背景技术
因瓦合金(Invar36)是一种低膨胀合金材料，因其低膨胀特性，被广泛的应用在液化天然气管道、倍容量低垂弧线缆及显示领域和航空航天领域等。
在航空航天和液化天然气管道领域使用因瓦合金时，均涉及到因瓦合金的焊接，而按照YB/T 5241《低膨胀铁镍、铁镍钴合金》或ASTM F1684《Standard Specification forIron-Nickel and Iron-Nickel-Cobalt Alloys for Low Thermal ExpansionApplications》（《低热膨胀应用用铁镍和铁镍钴合金的标准规范》）标准生产的焊丝，因成分（气体）导致焊丝强度（φ2.4mm：≤750MPa，φ1.2mm：≤880MPa）和焊接性能均达不到理想状态，即：焊接时常伴随有裂纹、气孔产生，且焊缝强度和延伸率低。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种高强度因瓦合金焊丝的制备方法，通过采用高碳和含铌或钛的原料以及“真空熔炼—电渣重熔—锻造中间方坯—轧制热轧卷—冷拔焊丝”的制备工艺，规避了焊接时焊缝内产生裂纹和气孔的问题，提高了焊缝的强度和延伸率。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种高强度因瓦合金焊丝的制备方法，包括以下操作：
1）真空熔炼
按因瓦合金焊丝的成份配比准备原料，将原料装入真空感应炉进行真空熔炼；真空熔炼完成后，经浇注、模冷和脱模后获得母合金锭；
以质量百分比计，所述原料包括35.0~36.5%的电解镍板、1.50~2.50%的金属铌或0.50~1.50%的海绵钛、0.35~0.55%的金属锰、0.14~0.34%的石墨碳、0.10~0.25%的结晶硅、0.010~0.015%的脱氧用石墨碳，以及余量的纯铁；
2）电渣重熔
锯切母合金锭的头尾，进一步修磨并烘烤，将烘烤完成后的母合金锭与辅助电极焊接，再进行全程氩气保护的电渣重熔；
母合金锭在电渣重熔炉内经起弧、稳定熔炼、热补缩、冷却和脱模缓冷后得到电渣锭；
3）锻造中间方坯
锯切电渣锭的头尾，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯；
4）轧制热轧卷
在加热炉的炉温未达到300℃时，将中间方坯装入加热炉的炉膛内，将加热炉内温度升至1000~1100℃，保温40~60min后开始轧制，将中间方坯在一次加热的条件下轧制为φ8~10mm规格的热轧卷，终轧温度不低于900℃；
5）冷拔焊丝
制备规格为φ2.4mm的直条高强度因瓦合金焊丝：
将热轧卷由φ8~10mm连拔至φ5.0~5.5mm后进行连续退火，退火温度850~1000℃，退火速度为((0.05~0.12)L)m/min；L为炉膛长度，单位为m；
连续退火后，将热轧卷由φ5.0~5.5mm连拔至φ2.4mm，校直后将其切割为长度为1m的直条，切割完成后得到φ2.4mm的直条高强度因瓦合金焊丝；
制备规格为φ1.2mm的盘圆高强度因瓦合金焊丝：
在900~1100℃的退火温度，以及((0.08~0.15)L)m/min的退火速度下连续退火，L为炉膛长度，单位为m；
连续退火后，将直条高强度因瓦合金焊丝由φ2.4mm连拔至φ1.2mm，盘圆后得到φ1.2mm的盘圆高强度因瓦合金焊丝。
进一步地，所述原料分为坩埚打底料和合金料，其中，电解镍板、脱氧用石墨碳和纯铁为坩埚打底料，结晶硅、金属锰、石墨碳和金属铌或海绵钛为合金料；
在使用前，电解镍板需在700~800℃烘烤6h以上，纯铁和金属铌或海绵钛需保持干燥，金属锰和结晶硅需在80~180℃烘烤24h以上。
进一步地，将原料装入真空感应炉进行真空熔炼的具体方式为：
将坩埚打底料装入真空感应炉的坩埚中并合炉；
将真空感应炉抽真空至10Pa以下，为真空感应炉通电使坩埚打底料熔化为合金液；
将真空感应炉内抽真空至0.8Pa以下，并以350~400kW的精炼功率、1570~1610℃的精炼温度对合金液精炼50~70min；
精炼完成后，采集真空感应炉内的合金液并检测其组成成分，获取合金料的补加量；
向真空感应炉内充入氩气，当其内部压强为-0.08MPa时，按合金料的补加量为合金液内补加结晶硅、金属锰、石墨碳和金属铌或海绵钛；
补加完成后，以200~450KW搅拌1~2min；
控制出炉温度在1540~1580℃进行带电浇注，浇注结束后破真空，并向钢锭模的冒口内加入发热剂；模冷10h以上后，脱模得到母合金锭。
进一步地，浇注时采用溜槽浇注，浇注方式为上注法；
以质量百分比计，发热剂包括60~70%的铝粉和30~40%的硝酸钠；发热剂用量为母合金锭重量的0.2~0.6%；
钢锭模和冒口在使用前需在80~180℃下烘烤24h以上；溜槽材质为刚玉，在使用前需在800~900℃下烘烤12h以上。
进一步地，所述电渣重熔的具体方式为：
锯切母合金锭的头尾部并进行修磨，修磨后的母合金锭在600~800℃下烘烤8~12h；
将烘烤完成后的母合金锭与电渣重熔炉内的辅助电极焊接，再进行全程氩气保护的电渣重熔；
电渣重熔时，在起弧阶段，电流为3000~5000A；在稳定阶段，电流为8000~10000A；在补缩阶段，逐渐降低电流至6500~7500A，直至补缩结束；
电渣重熔过程中母合金锭以3~6kg/min的熔化速率熔化为合金液滴，合金液滴熔入电渣重熔炉的渣池内，并在渣池底部汇聚为合金液，合金液在结晶器内水温为10~50℃的冷却水冷却作用下冷却3~5h，后吊入缓冷坑中缓冷12h以上即可得到电渣锭。
进一步地，若合金料中包含金属铌时，所述电渣重熔炉内的渣池内的电渣渣料为四元渣系；若合金料中包含海绵钛时，所述电渣重熔炉内的渣池内的电渣渣料为/>五元渣系；
电渣渣料使用前需在600~800℃的温度下烘烤24h以上。
进一步地，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯的具体过程为：
在加热炉的炉温未达到300℃时，将电渣锭装入加热炉的炉膛内；
将加热炉内温度升至700~900℃，保温120~180min；
继续升高加热炉温度至1000~1050℃，保温60~120min后出炉锻造，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯，终锻温度不低于850℃。
进一步地，在轧制热轧卷前，需对中间方坯进行探伤，并锯切中间方坯的缺陷位置。
进一步地，所述高强度因瓦合金焊丝的抗拉强度在750MPa以上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、本发明提供的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，通过将石墨碳和金属铌或海绵钛结合，金属铌或海绵钛可与石墨碳形成碳化物，碳化物能够起到细化晶粒的作用，从而提高焊丝和焊缝的强度；同时，通过控制碳元素的含量，避免在焊接过程中，焊缝内出现气孔；通过控制铌或钛元素的含量，避免在铌或钛元素的含量过低时造成焊缝出现裂纹，含量过高时，造成焊丝成本增加，熔炼阶段合金液粘稠的问题。通过加入脱氧用石墨碳用于在熔炼时消耗真空感应炉内的氧气；通过加入金属锰和结晶硅，均是为了实现对合金液进行脱氧，在合金液中加入结晶硅还能够提高合金锭在锻造和热轧过程中的可加工性，减少热加工开裂的倾向；同时，金属锰还能够脱除合金液中的硫元素，提高母合金锭的纯净度，降低因硫高引起的热裂倾向。
2、本发明提供的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，采用高碳和含铌（或钛）的原料以及“真空熔炼—电渣重熔—锻造中间方坯—轧制热轧卷—冷拔焊丝”的制备方法；其中“真空熔炼和电渣重熔”的目的是去除焊丝中的大颗粒夹杂物，维持低P、S、O含量水平，规避焊接时焊缝内产生气孔的问题；锻造中间坯和轧制热轧卷的目的是得到制备丝材的原材料；冷拔焊丝的目的是通过拉拔的变形量来提升焊丝的抗拉强度，进而提升焊丝焊接后焊缝的强度。
3、本发明提供的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，通过采用高碳和含铌（或钛）的原料以及“真空熔炼—电渣重熔—锻造中间方坯—轧制热轧卷—冷拔焊丝”的制备方法制备的高强度因瓦合金焊丝，其抗拉强度在750MPa以上；焊丝采用氩弧焊焊接因瓦合金板材时，所得焊缝无裂纹、气孔等缺陷，焊缝的抗拉强度达到母材抗拉强度的98%以上，且焊缝延伸率超过了30%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明公开了一种高强度因瓦合金焊丝的制备方法，包括以下操作：
1）真空熔炼
按因瓦合金焊丝的成份配比准备原料，将原料装入真空感应炉进行真空熔炼；真空熔炼完成后，经浇注、模冷和脱模后获得母合金锭。
因瓦合金焊丝的化学成分组成中各元素的作用：
C：是强化元素之一，通过与强化元素铌或钛的结合，可提高焊丝本身的强度，同时降低焊缝出现裂纹和气孔的可能性；但是过高的碳含量可能在焊接过程中出现二氧化碳，从而使得焊缝出现气孔，所以将碳含量控制在0.20~0.35%之间。
Mn：可以起到脱硫和脱氧的作用，提高合金锭的纯净度，降低因硫高引起的热裂倾向；但过高的锰会引起焊缝的韧性降低，所以将锰的含量控制在0.35~0.55%之间。
Si：可以与锰起到共同脱氧的作用，也可以提高合金锭在锻造和热轧过程中的可加工性，减少热加工开裂的倾向，一般认为硅的含量大于2.5%时，会出现塑性加工困难，所以将硅的含量控制在0.10~0.25%之间。
P、S和O：一般认为磷的含量不超过0.006%，硫的含量不超过0.004%时，焊丝的可焊性可得到保证；而氧含量则认为含量越低，对焊接性能越有利，所以控制氧的含量不超过10ppm。
Ti/Nb：可与碳形成碳化物，起到细化晶粒的作用，从而提高焊丝和焊缝的强度，在碳含量为0.20~0.35%的水平时，铌/钛含量过低时，会使得焊缝出现裂纹的可能性增大；而铌/钛含量过高时，不仅会使得成本增加，同时在熔炼阶段会使得合金液粘稠，不利于浇注，亦有可能造成合金成分偏析，所以将铌控制在1.50~2.50%之间，钛控制在0.50~1.50%之间。
按因瓦合金焊丝的成份配比准备的原料包括：35.0~36.5%的电解镍板、1.50~2.50%的金属铌或0.50~1.50%的海绵钛、0.35~0.55%的金属锰、0.14~0.34%的石墨碳、0.10~0.25%的结晶硅、0.010~0.015%的脱氧用石墨碳，以及余量的纯铁。
所述原料分为坩埚打底料和合金料，其中，电解镍板、脱氧用石墨碳和纯铁为坩埚打底料，结晶硅、金属锰、石墨碳和金属铌或海绵钛为合金料。
在使用前，电解镍板需在700~800℃烘烤6h以上，纯铁和金属铌或海绵钛需保持干燥，金属锰和结晶硅需在80~180℃烘烤24h以上。
将原料装入真空感应炉进行真空熔炼的具体方式为：
（1）将坩埚打底料装入真空感应炉的坩埚中并合炉。
（2）将真空感应炉抽真空至10Pa以下，为真空感应炉通电使坩埚打底料熔化为合金液。
（3）将真空感应炉内抽真空至0.8Pa以下，并以350~400kW的精炼功率、1570~1610℃的精炼温度对合金液精炼50~70min。
（4）精炼完成后，采集真空感应炉内的合金液并检测其组成成分，获取合金料的补加量。
（5）向真空感应炉内充入氩气，当其内部压强为-0.08MPa时，按合金料的补加量为合金液内补加结晶硅、金属锰、石墨碳和金属铌或海绵钛。
（6）补加完成后，以200~450KW搅拌1~2min。
（7）控制出炉温度在1540~1580℃进行带电浇注，浇注结束后破真空，并向钢锭模的冒口内加入发热剂；模冷10h以上后，脱模得到母合金锭。
钢锭模和冒口在使用前需在80~180℃下烘烤24h以上；溜槽材质为刚玉，在使用前需在800~900℃下烘烤12h以上。浇注时采用溜槽浇注，浇注方式为上注法。
发热剂包括60~70%的铝粉和30~40%的硝酸钠；发热剂用量为母合金锭重量的0.2~0.6%。
2）电渣重熔
锯切母合金锭的头尾，进一步修磨并烘烤，将烘烤完成后的母合金锭与辅助电极焊接，再进行全程氩气保护的电渣重熔。
母合金锭在电渣重熔炉内经起弧、稳定熔炼、热补缩、冷却和脱模缓冷后得到电渣锭。
所述电渣重熔的具体方式为：
（1）锯切母合金锭的头尾部并进行修磨，修磨后的母合金锭在600~800℃下烘烤8~12h。
（2）将烘烤完成后的母合金锭与电渣重熔炉内的辅助电极焊接，再进行全程氩气保护的电渣重熔。
（3）电渣重熔时，在起弧阶段，电流为3000~5000A；在稳定阶段，电流为8000~10000A；在补缩阶段，逐渐降低电流至6500~7500A，直至补缩结束。
（4）电渣重熔过程中母合金锭以3~6kg/min的熔化速率熔化为合金液滴，合金液滴熔入电渣重熔炉的渣池内，并在渣池底部汇聚为合金液，合金液在结晶器内水温为10~50℃的冷却水冷却作用下冷却3~5h，后吊入缓冷坑中缓冷12h以上即可得到电渣锭。
若合金料中包含金属铌不包含海绵钛时，所述电渣重熔炉内的渣池内的电渣渣料为四元渣系；若合金料中包含海绵钛不包含金属铌时，所述电渣重熔炉内的渣池内的电渣渣料为/>五元渣系。五元渣系的电渣渣料与四元渣系的电渣渣料的区别在于是否包含/>，在合金料中包含海绵钛不包含金属铌时，五元渣系电渣渣料中的/>可以用于降低母合金锭在电渣重熔过程中的Ti的烧损。
电渣渣料使用前需在600~800℃的温度下烘烤24h以上。
3）锻造中间方坯
锯切电渣锭的头尾，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯。
将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯的具体过程为：
（1）在加热炉的炉温未达到300℃时，将电渣锭装入加热炉的炉膛内。
（2）将加热炉内温度升至700~900℃，保温120~180min。
（3）继续升高加热炉温度至1000~1050℃，保温60~120min后出炉锻造，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯，终锻温度不低于850℃。
4）轧制热轧卷
在轧制热轧卷前，需对中间方坯进行探伤，并锯切中间方坯的缺陷位置。
在加热炉的炉温未达到300℃时，将中间方坯装入加热炉的炉膛内，将加热炉内温度升至1000~1100℃，保温40~60min后开始轧制，将中间方坯在一次加热的条件下轧制为φ8~10mm规格的热轧卷，终轧温度不低于900℃。
5）冷拔焊丝
制备规格为φ2.4mm的直条高强度因瓦合金焊丝：
将热轧卷由φ8~10mm连拔至φ5.0~5.5mm后进行连续退火，退火温度850~1000℃，退火速度为((0.05~0.12)L)m/min；L为炉膛长度，单位为m。
连续退火后，将热轧卷由φ5.0~5.5mm连拔至φ2.4mm，校直后将其切割为长度为1m的直条，切割完成后得到φ2.4mm的直条高强度因瓦合金焊丝。
制备规格为φ1.2mm的盘圆高强度因瓦合金焊丝：
在900~1100℃的退火温度，以及((0.08~0.15)L)m/min的退火速度下连续退火，L为炉膛长度，单位为m。
连续退火后，将直条高强度因瓦合金焊丝由φ2.4mm连拔至φ1.2mm，盘圆后得到φ1.2mm的盘圆高强度因瓦合金焊丝。
所述高强度因瓦合金焊丝的抗拉强度在750MPa以上。
所述高强度因瓦合金焊丝的化学成分包括：0.20~0.35%的C、0.35~0.55%的Mn、0.10~0.25%的Si、低于0.006%的P、低于0.004%的S、1.50~2.50%的Nb（或0.50~1.50%的Ti）、35.0~36.5%的Ni、低于10ppm的O和余量为Fe。
高强度因瓦合金焊丝的采用氩弧焊焊接因瓦合金板材，所得焊缝无裂纹、气孔等缺陷，焊缝的抗拉强度达到母材抗拉强度的98%以上，且焊缝延伸率≥30%。
下面给出具体的实施例。
表1：实施例1和2、对比例3至对比例5的焊丝化学成分配比表
根据表1中的实施例1和2、对比例3至对比例5的焊丝化学成分配比，分别采用“真空熔炼—电渣重熔—锻造中间方坯—轧制热轧卷—冷拔焊丝”制备方法制备φ1.2mm和φ2.4mm的焊丝。
其中，按照实施例1的成分配比制备的焊丝为含铌的高强度因瓦合金焊丝；按照实施例2的成分配比制备的焊丝为含钛的高强度因瓦合金焊丝；按照对比例3的成分配比制备的焊丝为符合YB/T 5241的常规焊丝；按照对比例4的成分配比制备的焊丝为在对比例3的成分配比基础上添加海绵钛的含钛常规焊丝；按照对比例5的成分配比制备的焊丝为在对比例3的成分配比基础上添加金属铌的含铌常规焊丝。
使用焊丝力学性能试验机测试实施例1和2、对比例3至对比例5的成分配比分别制备的规格为φ1.2mm和φ2.4mm的焊丝的抗拉强度，具体结果如表2。
表2：实施例1和2、对比例3至对比例5的焊丝的抗拉强度对比表
由表2可知，实施例1和2与对比例3至5的焊丝的抗拉强度相比；在同规格的焊丝下，实施例1和2的焊丝的抗拉强度均高于对比例3至5的焊丝的抗拉强度。将实施例1和2与对比例3至5的规格为φ1.2mm和φ2.4mm的焊丝用于焊接板材，以测试焊丝的焊接性能。
具体的，采用φ1.2mm盘圆焊丝焊接δ10mm板材，采用φ2.4*1000mm直条焊丝焊接δ20mm板材。焊接采用多层多道焊接，焊接方式为氩弧焊焊接，氩气的气体流量在18~20L/min之间，干伸长量为5mm，焊接电流：焊接前三层时控制在180~220A之间，焊接第四层以上（包括盖面层）时控制在220~260A之间，控制层间冷却温度≤120℃。
焊接完成后，检测实施例1和2与对比例3至5的焊丝焊接的板材的抗拉强度、焊缝的抗拉强度以及明显的可见缺陷，具体的检测结果见表3。
表3 焊接性能对比
由表3可知，在测试抗拉强度时，实施例1和2的焊丝焊接的板材的断裂位置均处于母材，且焊缝强度均超过490MPa，且占母材强度比例均超过100%，焊缝延伸率均超过30%，焊件断裂位置有明显的紧缩现象，这说明实施例1和2的焊丝焊接的板材的焊缝质量良好。
而在对比例3至5的焊丝焊接的板材中，焊缝延伸率均低于30%，且断裂位置均处于焊缝处，且断裂处没有明显的颈缩现象，说明对比例3至5的焊丝焊接的板材的强度不如实施例1和2的焊丝焊接的板材。
对比例3中仅有φ2.4mm焊接δ20mm板材时，焊缝强度可达到母材强度的98%以上；对比例4和5的焊缝强度均达不到母材的98%以上。
对比例4和对比例5中，在焊接过程中均在第三层至第四层焊缝出现了裂纹，焊接过程中采用氩弧重新熔化裂纹，并增加焊丝在裂纹处的停留时间，可消除裂纹。
综上所述，由本发明所生产的高强度因瓦合金焊丝的强度较高，焊接得到的焊缝无气孔和裂纹等缺陷，且焊件断裂位置均在母材处，焊件的抗拉强度在490MPa以上，焊件强度占母材强度的比例可达到100%以上，焊件的延伸率在30%以上，能够满足因瓦合金的焊接需求。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下操作：
1）真空熔炼
按因瓦合金焊丝的成份配比准备原料，将原料装入真空感应炉进行真空熔炼；真空熔炼完成后，经浇注、模冷和脱模后获得母合金锭；
以质量百分比计，所述原料包括35.0~36.5%的电解镍板、1.50~2.50%的金属铌或0.50~1.50%的海绵钛、0.35~0.55%的金属锰、0.14~0.34%的石墨碳、0.10~0.25%的结晶硅、0.010~0.015%的脱氧用石墨碳，以及余量的纯铁；
2）电渣重熔
锯切母合金锭的头尾，进一步修磨并烘烤，将烘烤完成后的母合金锭与辅助电极焊接，再进行全程氩气保护的电渣重熔；
母合金锭在电渣重熔炉内经起弧、稳定熔炼、热补缩、冷却和脱模缓冷后得到电渣锭；
3）锻造中间方坯
锯切电渣锭的头尾，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯；
4）轧制热轧卷
在加热炉的炉温未达到300℃时，将中间方坯装入加热炉的炉膛内，将加热炉内温度升至1000~1100℃，保温40~60min后开始轧制，将中间方坯在一次加热的条件下轧制为φ8~10mm规格的热轧卷，终轧温度不低于900℃；
5）冷拔焊丝
制备规格为φ2.4mm的直条高强度因瓦合金焊丝：
将热轧卷由φ8~10mm连拔至φ5.0~5.5mm后进行连续退火，退火温度850~1000℃，退火速度为((0.05~0.12)L)m/min；L为炉膛长度，单位为m；
连续退火后，将热轧卷由φ5.0~5.5mm连拔至φ2.4mm，校直后将其切割为长度为1m的直条，切割完成后得到φ2.4mm的直条高强度因瓦合金焊丝；
制备规格为φ1.2mm的盘圆高强度因瓦合金焊丝：
在900~1100℃的退火温度，以及((0.08~0.15)L)m/min的退火速度下连续退火，L为炉膛长度，单位为m；
连续退火后，将直条高强度因瓦合金焊丝由φ2.4mm连拔至φ1.2mm，盘圆后得到φ1.2mm的盘圆高强度因瓦合金焊丝。
2.根据权利要求1所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述原料分为坩埚打底料和合金料，其中，电解镍板、脱氧用石墨碳和纯铁为坩埚打底料，结晶硅、金属锰、石墨碳和金属铌或海绵钛为合金料；
在使用前，电解镍板需在700~800℃烘烤6h以上，纯铁和金属铌或海绵钛需保持干燥，金属锰和结晶硅需在80~180℃烘烤24h以上。
3.根据权利要求1所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，将原料装入真空感应炉进行真空熔炼的具体方式为：
将坩埚打底料装入真空感应炉的坩埚中并合炉；
将真空感应炉抽真空至10Pa以下，为真空感应炉通电使坩埚打底料熔化为合金液；
将真空感应炉内抽真空至0.8Pa以下，并以350~400kW的精炼功率、1570~1610℃的精炼温度对合金液精炼50~70min；
精炼完成后，采集真空感应炉内的合金液并检测其组成成分，获取合金料的补加量；
向真空感应炉内充入氩气，当其内部压强为-0.08MPa时，按合金料的补加量为合金液内补加结晶硅、金属锰、石墨碳和金属铌或海绵钛；
补加完成后，以200~450KW搅拌1~2min；
控制出炉温度在1540~1580℃进行带电浇注，浇注结束后破真空，并向钢锭模的冒口内加入发热剂；模冷10h以上后，脱模得到母合金锭。
4.根据权利要求3所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，浇注时采用溜槽浇注，浇注方式为上注法；
以质量百分比计，发热剂包括60~70%的铝粉和30~40%的硝酸钠；发热剂用量为母合金锭重量的0.2~0.6%；
钢锭模和冒口在使用前需在80~180℃下烘烤24h以上；溜槽材质为刚玉，在使用前需在800~900℃下烘烤12h以上。
5.根据权利要求1所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述电渣重熔的具体方式为：
锯切母合金锭的头尾部并进行修磨，修磨后的母合金锭在600~800℃下烘烤8~12h；
将烘烤完成后的母合金锭与电渣重熔炉内的辅助电极焊接，再进行全程氩气保护的电渣重熔；
电渣重熔时，在起弧阶段，电流为3000~5000A；在稳定阶段，电流为8000~10000A；在补缩阶段，逐渐降低电流至6500~7500A，直至补缩结束；
电渣重熔过程中母合金锭以3~6kg/min的熔化速率熔化为合金液滴，合金液滴熔入电渣重熔炉的渣池内，并在渣池底部汇聚为合金液，合金液在结晶器内水温为10~50℃的冷却水冷却作用下冷却3~5h，后吊入缓冷坑中缓冷12h以上即可得到电渣锭。
6.根据权利要求1所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，若合金料中包含金属铌时，所述电渣重熔炉内的渣池内的电渣渣料为四元渣系；若合金料中包含海绵钛时，所述电渣重熔炉内的渣池内的电渣渣料为五元渣系；
电渣渣料使用前需在600~800℃的温度下烘烤24h以上。
7.根据权利要求1所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯的具体过程为：
在加热炉的炉温未达到300℃时，将电渣锭装入加热炉的炉膛内；
将加热炉内温度升至700~900℃，保温120~180min；
继续升高加热炉温度至1000~1050℃，保温60~120min后出炉锻造，将电渣锭加热锻造成边长为80~200mm的中间方坯，终锻温度不低于850℃。
8.根据权利要求1所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，在轧制热轧卷前，需对中间方坯进行探伤，并锯切中间方坯的缺陷位置。
9.根据权利要求1所述的高强度因瓦合金焊丝的制备方法，其特征在于，所述高强度因瓦合金焊丝的抗拉强度在750MPa以上。
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