[发明专利]用于双相不锈钢1A铸造后缺陷的补焊焊丝

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，尤其是一种专用于双相不锈钢1A铸造后缺陷的补焊焊丝，这种双相不锈钢1A在本发明中特指为25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)。

背景技术

25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)只是双相不锈钢类型中其中的一种材料，在这种材料的组织中其铁素体相和奥氏体相几乎各占一半，因此25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)既有奥氏体不锈钢的特点又有铁素体不锈钢的特点，与铁素体不锈钢相比25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)的塑性和韧性更高，并无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)的强度高且耐品间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。

根据美国ASTM-A890《一般用途的Fe-Cr-Ni-Mo基耐蚀双相(奥氏体/铁素体)不锈钢铸件标准规范》，25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)双相不锈钢(括号中的1A为其对应的等级牌号)的化学成分含量见下表(wt％)：

25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)的冲刷腐蚀速率下表：(单位：毫克每平米每小时)

25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)的空泡腐蚀速率见下表：(单位：克每平米每小时)

由于25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)具有优异的耐冲刷腐蚀和耐空泡腐蚀性能，在泵阀类铸件中的应用非常广泛，在国外应用范围也很宽，如在舰艇上用作螺旋推进器，如在海上油田等海洋工业方面用作轴流泵、轴、高压泵或海水喷射泵等。

5Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)一般采用铸造成型来制取铸件，为此铸件通常不可避免的会产生铸造缺陷，对铸造缺陷进行补焊修复是泵体铸件生产中很重要的一部分，而补焊修复除了要有合理的焊接工艺外，非常重要的是补焊材料的选择，错误的或不合格的补焊材料将直接导致原部件的报废。

由于25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)进入标准的时间较短，目前在我国市场上还没有用于铸造25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)的补焊材料，铸造生产厂家通常采用其它焊材来代替。由于其它焊材与25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)的母材成分不匹配，因此造成铸造缺陷部位在补焊修复之后其性能恶化，降低了25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)的耐冲刷腐蚀性能和耐空泡腐蚀性能，废次品率居高不下，极大的限制了25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)在泵阀类铸件上的应用，产生的浪费是极大的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种专用于双相不锈钢1A铸造后缺陷的补焊焊丝，该补焊焊丝仅用于25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)铸造后缺陷的补焊，相对于目前的替代补焊材料具有焊接成本低，焊接过程稳定可靠，补焊部位接近或优于母材的耐冲刷腐蚀性能和耐空泡腐蚀性能，保证了25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)双相不锈钢铸造后缺陷的补焊部位具有良好的耐冲刷腐蚀和耐空泡腐蚀性能，提高了25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)铸造件的使用率。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

所述用于双相不锈钢1A铸造后缺陷的补焊焊丝，所述双相不锈钢1A是指25Cr-5Ni-Mo-Cu(1A)，该补焊焊丝的基本化学成分按重量百分比构成如下：

碳≤0.04％、硅≤0.7％、锰≤0.7％、铬25.0-25.5％、钼1.75-1.95％、铜2.75-2.95％、其它不可避免的杂质和元素＜0.08％和余量铁；

本发明的特征是在上述所述基本化学成分中还添加有＞6.0-6.5％的镍和0.06-0.1％的氮，加入镍和氮的补焊焊丝按重量百分比总构成如下：

碳≤0.04％、硅≤0.7％、锰≤0.7％、铬25.0-25.5％、镍＞6.0-6.5％、氮0.06-0.1％、钼1.75-1.95％、铜2.75-2.95％、其它不可避免的杂质和元素＜0.08％和余量铁。

按上述总构成配比进行配料后并采用氩氧脱碳法精炼出补焊焊丝铸锭，所述精炼过程是在标准大气压力下进行并吹入氧气、氩气和氮气，之后在将所述补焊焊丝铸锭加热至900℃-1150℃时热锻，热锻后对补焊焊丝铸锭进行表面打磨清理，再加热至1000℃-1150℃时轧制成φ6mm的补焊焊丝圆棒，之后对所述补焊焊丝圆棒进行多道次的冷拉和退火，最终形成φ2mm的补焊焊丝，所述补焊焊丝的力学性能应满足：

①断裂强度R_m(MPa)≥690；