[发明专利]高镍奥氏体球铁气焊丝

说明书

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，涉及一种高镍奥氏体球铁气焊丝。

背景技术

汽车工业是国民经济的支柱产业。降低能耗、减少环境污染以及节约有限的资源是当今汽车工业发展所面临的、重要而急迫解决的问题。提高发动机效率和降低废气排放污染是推动汽车发动机技术发展的核心原动力。涡轮增压器技术是提高发动机效率、降低燃油消耗、减少废气排放的有效手段。随着汽油发动机转速提高，废气进气量加大，必然导致涡轮增压器及进排气管道工作温度的大幅上升。高镍球铁涡轮增压器壳体及进排气管是新生代汽车用品的首选材料，其耐热温度达1150℃以上，属于高科技含量、高附加值产品，己成为涡轮增压器涡壳的主流发展方向，具有很强的市场竞争力。然而，高镍球铁涡壳及进排气管在生产过程中不可避免的产生各种缺陷，对缺陷铸件实施挽救修复具有极大的经济效益。

作为特种焊接材料，高镍奥氏体球铁焊丝在高镍球铁件气焊和缺陷修复等工程领域中不可或缺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高镍奥氏体球铁气焊丝，能够在室温或较低温度下施焊，获得焊缝成分、组织和性能与铸件本体一致，为了满足高镍球铁件的高性能气焊修复需要。

本发明所采用的技术方案，一种高镍奥氏体球铁气焊丝，由以下组分按质量百分比组成：

C为2.6％~3.6％、Si为3.0％~3.6％、Mn为1.0％~1.6％、Ni为32％~37％、Bi为0.02％~0.05％、Mg为0.05％~0.08％、Cr为1.8％~3.6％，S<0.05％、P<0.05％、其余为Fe。

本发明的有益效果是：1）焊缝色泽与高镍球铁铸件本体一致；2）焊缝成份和组织为典型的高镍奥氏体球铁组织；3）焊缝强度与和硬度与高镍球铁铸件本体基本一致；4）焊缝抗裂性强；5）焊接温度在室温～200℃范围，实现了高镍球铁铸件的不预热焊接和焊补；6）还能够适于灰铸铁、球墨铸铁件的焊接修复。

具体实施方式

本发明的高镍奥氏体球铁气焊丝，由以下组分按质量百分比组成：

C为2.6％~3.6％、Si为3.0％~3.6％、Mn为1.0％~1.6％、Ni为32％~37％、Bi为0.02％~0.05％、Mg为0.05％~0.08％、Cr为1.8％~3.6％，S<0.05％、P<0.05％、其余为Fe。

本发明的气焊丝成份中，各组成物的含量限定理由分别叙述如下：

为了使焊缝金属获得高镍奥氏体球铁组织，防止出现焊缝片状石墨和熔合区白口化，保证焊接（补）区的机械加工性能，焊丝中含碳量和含硅量均有较严控制，加入量分别为C2.6％~3.6％和Si3.0％~3.6％；为了获得奥氏体基体的焊缝组织，焊丝中加入了高含量的镍Ni32％~37％；为了保障焊缝中碳化物的含量，有必要加入一定量的铬Cr1.8％~3.6％；为了净化焊缝金属，减小S、O等有害杂质元素的影响，焊丝中还加入了Mg，Mg以球化剂的形式加入，球化剂优选无稀土的NiMgSi；为了改善焊缝金属机械性能，加入少量的Mn，Mn同时还兼具脱S、脱O的作用；为了细化晶粒、促进石墨球析出，还添加了微量的Bi元素，铋的加入，不仅可显著细化焊缝中的石墨球，而且能改善石墨球的圆整度。

本发明的高镍奥氏体球铁气焊丝的制备方法是，采用电炉熔配低杂质含量的铁液，用Bi元素对铁液进行合金化处理，经炉前球化、孕育处理后，浇注成高镍奥氏体球墨铸铁气焊丝，即成。

以下7个实施例中，本发明高镍奥氏体球铁气焊丝的具体化学成份如表1所示，利用本发明高镍奥氏体球墨铸铁气焊丝分别焊接高镍奥氏体球铁、球墨铸铁和灰铁试件，分别获得熔敷金属的化学成份如表2所示，气焊丝熔敷金属的力学性能如表3所示，各表中，序号1、2、3均为本发明的气焊丝用于焊接高镍奥氏体球墨铸铁母材的实施例，序号4、5均为本发明的气焊丝用于焊接球墨铸铁母材的实施例，序号6、7均为本发明的气焊丝用于焊接灰铸铁母材的实施例。

表1本发明七个实施例气焊丝的具体组分对比表（质量%）

表2本发明七个实施例气焊丝分别用于焊接高镍奥氏体球铁、球墨铸铁、灰铁所得熔敷金属化学成份对照表（质量%）

表3本发明七个实施例高镍球铁气焊丝熔敷金属的力学性能对照表（质量%）