[发明专利]Ni基耐热合金熔接用丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种Ni基耐热合金焊接用丝，其用于通过焊接制作、或者修复Ni基耐热合金制机械部件、特别是含有Al和Ti的析出强化型Ni基耐热合金制机械部件。特别是，本发明涉及用于通过焊接而高效制作、或者修复燃气轮机的各种机械部件的Ni基耐热合金焊接用丝。

本申请基于2006年4月14日在日本提出申请的特愿2006-111750号和2007年4月9日提出申请的特愿2007-101375号要求优先权，并在此援引其内容。

背景技术

已知构成燃气轮机的各种机械部件一般用Ni基耐热合金制作，作为构成这些各种机械部件的Ni基耐热合金，已知例如按质量％计具有如下组成的耐热合金。

19.5％Cr-13.5％Co-4.3％Mo-1.4％Al-3％Ti-0.6％C-0.05％Zr-0.006％B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金，

19％Cr-11％Co-9.8％Mo-1.5％Al-3.2％Ti-0.09％C-0.007％B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金，

19％Cr-12％Co-6％Mo-1％W-2％Al-3％Ti-0.03％C-0.007％B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金，

16％Cr-8.5％Co-1.8％Mo-2.6％W-1.8％Ta-0.9％Nb-3.5％Al-3.5％Ti-0.11％C-0.05％Zr-0.01％B-其余部分包含Ni的Ni基耐热合金。

由这些Ni基耐热合金制成的燃气轮机的各种机械部件通过焊接制作。作为用于焊接这些Ni基耐热合金的丝的一例，提供一种具有如下成分组成的Ni基耐热合金焊接用丝，即，按质量％计，Cr：18～22％、Co：10％以下、Al：0.2～0.7％、Ta，Mo和W之中的1种或2种：15～28％、C：0.09％以下、Zr：0.06％以下、B：0.015％以下、Mn：0.4～1.2％、Si：0.2～0.45％、其余部分包含Ni和不可避免的杂质。该Ni基耐热合金焊接用丝可以在室温下(即、不预先加热要修复的部件)进行TIG焊接或MIG焊接，该焊接部分被认为具有优异的延展性、良好的耐氧化性以及必要的高温拉伸强度和耐蠕变性(参照专利文献1：日本特开2001-158929号公报)

发明内容

近年来，要求通过提高采用焊接来制造各种机械部件的速度来减少制造成本，进而加快采用焊接的修复作业。同时要求根据使用环境的高温化、提高焊接部的高温强度。因此，尝试要通过以更高的输出效率进行焊接来提高焊接速度，由此快速并高效地进行焊接作业。然而，如果提高焊接速度，则在焊接部容易产生主要因流动性差(湯回り不良)而引起的焊接金属裂缝，尤其是获得越高温强度的焊接棒则焊接金属裂缝变得越明显。因此，有碍于采用焊接的Ni基耐热合金制各种机械部件的制造和采用焊接的修复作业的快速化。

因此，本发明人为了解决所述课题进行了研究，结果获得了以下(A)～(D)所示的研究结果。

(A)具有如下成分组成、并且具有M₆C型碳化物和MC型碳化物均匀分散在γ相基质(素地)中的组织的Ni基耐热合金焊接用丝，与以往的Ni基耐热合金焊接用丝相比，即使高速焊接Ni基耐热合金制的各种机械部件，在焊接部也难以产生主要因流动性差而引起的焊接金属裂缝，所述成分组成为：按质量％计，含有Cr：14.0～21.5％、Co：6.5～14.5％、Mo：6.5～10.0％、W：1.5～3.5％、Al：1.2～2.4％、Ti：1.1～2.1％、Fe：7.0％以下、B：0.0001～0.020％、C：0.03～0.15％，进一步根据需要含有Nb：0.1～1.0％，其余包含Ni和不可避免的杂质，将上述不可避免的杂质而含有的S和P的含量分别规定为S：0.004％以下、P：0.010％以下。

(B)上述M₆C型碳化物中的M优选具有如下成分组成：含有Ni：12.0～45.0％、Cr：9.0～22.0％、Co：0.5～13.5％、W：2.0～24.0％、Al：5.0％以下、Ti：0.5～6.0％，进一步根据需要含有Nb：1.0％以下，其余部分包含Mo和不可避免的杂质。

上述MC型碳化物中的M优选具有如下成分组成：含有Ni：7.0％以下、Cr：6.0％以下、Co：12.0％以下、Mo：57.0％以下、W：15％以下、Al：6.0％以下，进一步根据需要含有Nb：65％以下，其余部分包含Ti和不可避免的杂质。