[发明专利]含有Ni-Cr合金的电渣堆焊焊剂

说明书

技术领域

本发明涉及专用于电渣堆焊的附聚类型的合金化焊剂，所述焊剂含有Cr-Ni合金。

背景技术

电渣堆焊是在母材金属（部件）上沉积合金以获得沉积金属的所需性质（例如以通过更换金属损失来重构部件或保护部件的母材金属免受腐蚀）的堆焊法。

电渣堆焊法具有若干优点，特别是良好的生产率和低稀释。

电渣堆焊法的原理是通过使电流经过电渣而在金属焊条和母材金属（即，要涂覆的金属）之间输送电流，以通过焦耳效应使这些熔融，所述电渣是由于用粘合剂附聚由矿物粉末和任选地金属粉末的混合物形成的堆焊焊剂获得的。

由于母材金属（部件）对源自可熔焊条的金属的稀释，构成第一层的沉积金属的分析不同于所用焊条，除非使用补偿通过稀释造成的损失的合金化焊剂。

这是因为合金化焊剂含有给定的合金元素，例如镍（Ni）、铬（Cr）和钼（Mo），它们是在堆焊操作过程中转移到沉积的金属中并由此补偿通过稀释造成的损失的元素。

但是，在实践中已经观察到，在大于或等于700℃的温度加热焊剂后，在含有纯金属形式的镍的焊剂中出现氧化镍（NiO）。

实际上，电渣堆焊焊剂颗粒在焊剂的制造过程中（即，通常在600至750℃的温度进行的对其烘烤的过程中）、或在堆焊过程中会经受这样的温度。

由此得出结论，在熔池近旁发现没有熔融产生熔渣的颗粒，并然后在高于700℃将其加热。

但是，氧化镍NiO是“CMR”化合物，即致癌、致突变和生殖毒性化合物（在CLP regulation1272/2008/EC中归类为cat.1致癌物；R49–R43）和对环境有毒的化合物（归类为R53）。

因此，这样的氧化镍NiO的存在造成健康问题和焊剂再循环问题。

文献US-A-5308407教导了含有镍-镁和金属铬粉的无钼电渣堆焊焊剂。

文献US-A-1893160教导了含有镍和铬、含有或不含钼和钨的电渣堆焊焊剂。

文献US-A-2936229教导了含有镍和任选地铬的镍基和钴基合金的焊接（喷焊）合金粉末。实施例给出含有3％至10％钼、通常4.5％至5.5％钼的合金粉末。

文献FR-A-2511908教导了基于镍或钴和任选地包含镍、铬或硼的扩散钎焊焊剂。其不含钼。

发明内容

在此，面对的问题也在于提供一种用镍合金化的堆焊焊剂，其不含NiO，并在电渣堆焊中使用过程中即使经受超过700℃的加热也完全或几乎不生成NiO。

因而解决方案是由包含Ni和Cr的附聚粒子形成的焊剂，其特征在于Ni和Cr的至少一部分是Cr-Ni合金的形式，其还以小于或等于2％的重量比例包含钼（Mo）。

视情况而定，本发明的由附聚粒子形成的焊剂可包括一个或多个下述技术特征：

-所述Cr-Ni合金是Ni_1-xCr_x类型的固溶体，其中0<x<1。术语“固溶体”被理解为是指通过在金属晶格中溶解代替主要元素（例如Ni）的原子而加入的第二元素（例如Cr）的原子而形成的合金，例如Cr-Ni。

-所述Cr-Ni合金是含有Ni和Cr的金属间化合物。

-所述Cr-Ni合金是Inconel^TM合金。

-其含有1重量％至35重量％、优选3％至25％的Ni-Cr合金。

-所述Cr-Ni合金是含有Ni、Cr、Mo和Nb作为主要元素的Inconel^TM625合金。

-其还以0至40％的重量比例包含一种或多种铝氧化物、一种或多种硅铝酸盐和/或一种或多种碱土金属氧化物。

-其以60％至90％、优选70％至80％的重量比例包含CaF₂。

-钼（Mo）为纯金属形式。

-其包含尺寸为大约300微米至1.2毫米的粒子。

此外，本发明还涉及本发明的由附聚粒子形成的焊剂用于进行电渣堆焊的用途，即涉及使用本发明的焊剂的电渣堆焊法。

换言之，为了防止形成不合意的NiO物类，镍以镍-铬（Ni-Cr）合金、例如Ni_1-xCr_x固溶体、含有Ni和Cr的金属间化合物或Inconel^TM合金的形式引入焊剂中。

事实上，在将金属镍换成这些合金之一时，即使在高于700℃的温度加热后，也没有形成氧化镍NiO，无论这是在用于制造焊剂的炉中还是在使用这种焊剂的堆焊操作过程中。