[发明专利]一种焊接铸铁管镍合金焊丝

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种焊丝，更具体地说是合金焊丝，尤其涉及一种焊接铸铁管镍合金焊丝及其制备工艺。

背景技术

焊丝是气焊或者电焊时融化填充在焊接工件结合处的金属丝，焊丝的材料通常跟工件的材料相同，焊丝焊接时，焊芯金属占整个焊缝金属的一部分，所以焊芯的化学成份，直接影响焊缝的质量。

作为特种焊接材料，铸铁焊丝在铸件焊接和缺陷修复等工程领域不可或缺。由于铸铁中硫、磷等杂质含量高，强度低、塑性差，其固有的凝固特性决定了铸铁在焊接修复过程中，焊补区容易产生白口或裂纹，尤其在冷汗条件下，白口和裂纹倾向更大，严重影响铸件的机械加工性能。

就焊丝而言，铸铁焊丝中均存在锰、硅等元素，锰、硅的存在严重影响焊丝的性能，发明专利专利号：ZL200710203567.9，发明名称：一种实芯常温铸铁焊丝及其制备方法，公开了一种实芯常温铸铁焊丝及其制备方法，其中Mn0.36-0.43％，Si0.01-0.03％，锰、硅等元素的含量较高，较以往产品的性能虽有提升，但仍然无法满足铸铁焊接性能的要求，与进口产品性能存在较大差距。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种焊接铸铁管镍合金焊丝，本发明制备的焊丝可以取代进口，焊丝性能优于国外同类型产品，降低企业生产成本；在优化组份配方的基础上应用真空冶炼工艺，优化投料顺序，大幅度降低杂质元素锰、硅的含量，提升焊丝产品性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种焊接铸铁管镍合金焊丝，所述焊丝的化学成分质量百分比为：C≦0.30％，Mn≦0.35％，Si≦0.80％，P≦0.020％，S≦0.02％，Ni50.00-90.00％，余量为铁。

所述焊丝的化学成分质量百分比为：C≦0.30％，Mn≦0.30％，Si≦0.60％，P≦0.020％，S≦0.02％，Ni52.00-85.00％，余量为铁。

所述焊丝的化学成分质量百分比为：C≦0.30％，Mn≦0.250％，Si≦0.50％，P≦0.020％，S≦0.02％，Ni55.00％，余量为铁。

一种焊接铸铁管镍合金焊丝的制备方法，包含如下工艺步骤：

(1)合金熔炼：依据焊丝的化学成分质量百分比进行配料，先将镍块、纯铁将原料投入真空感应炉熔化，再加入锰片、单晶硅精炼后，浇注成钢锭；

(2)热锻开坯：将所述合金锭放入初始温度≤600℃的加热炉内加热，升温至1050℃-1150℃，最佳的热锻温度使得合金锭最易开坯，同时提升产品性能。保温时间：55min-75min，后进行锻造，锻造成合金坯，冷却至常温；

(3)热轧退火：将步骤(2)所述的合金坯加热至1000℃-1100℃进行热轧，热轧成盘元丝材，在空气中冷却至常温；

(4)酸洗、修磨：将盘元丝材用硫酸进行酸洗，然后修整打磨；

(5)冷拉：在室温下将盘元丝材逐步拉细至丝材直径4mm；

(6)氢退：将冷拉处理后的盘元丝材氢退处理；

(7)拉制：采用连续冷拉工艺，将直径4mm的丝材在连续式拉拔机经过4-5道拉拔工序，拉拔至直径为2.00mm-3.50mm；

(8)氢退：将冷拉处理后的盘元丝材氢退处理后，即得焊接铸铁管镍合金焊丝；制备的焊丝的力学性能要求为：屈服强度300-600Mpa，抗拉强度500-700Mpa，延伸率10-40％，冲击强度50-75J；

(9)绕盘：将步骤(8)氢退处理后的焊丝绕制成盘状。

所述步骤(4)用硫酸或盐酸或磷酸或硝酸或氢氟酸或乙酸清洗。

与现有技术相比较，本发明具有的有益技术效果：

(1)本发明的焊丝通过严格控制锰、硅元素的含量协同冶炼工艺，提升焊丝的性能，焊丝中的硅有利益在焊缝的表面形成氧化膜，提高焊缝在高温时的抗氧化性能，同时还是良好的脱氧剂，可以增加熔渣、熔化金属的流动性，在现有技术中，硅的含量为0.5％，存在容易产生夹渣，产品的冲击韧性低。本发明在焊丝组份中，优化硅的含量，减少夹渣量，提高冲击韧性。其冲击强度为50-75J，夹渣量减少2％。

(2)焊丝中锰是良好的脱硫剂，也是固溶强化剂，提高焊缝的强度和硬度，在现有技术中，锰的含量为0.4％，而本发明在焊丝组份中，对锰的含量进一步优化，提高焊丝的塑性，便于小直径焊丝的加工。