[发明专利]成材率较高的制备镍基合金焊丝方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备镍基合金焊丝的方法，属于合金技术领域。

背景技术

Cr28Ni48W5镍基合金，有很高耐高温性能，可以制成焊丝用于修复耐高温金属材料。但是Cr28Ni48W5合金中铬元素含量较高并含有钨元素，铝、钛等元素含量较低，因此Cr28Ni48W5合金加工塑性较差，是一种难变形的高温焊丝材料，一般用于制造较粗的焊丝，焊丝较细时成材率极低。

中国专利文献CN 101249591公开了一种镍基焊丝及其制备工艺，该焊丝镍含量极高，且不含钨元素，其通过真空冶炼—电渣重熔—锻造—热轧—拉丝—退火工艺制成。

中国专利文献CN 102912151公开了一种高性能耐蚀合金的超纯电渣重熔方法，有以下步骤：将自熔电极棒的配料成分按重量份为：Ni：25～34份、Cr：25～29份、Mo：2.5～4.5份、Fe：30～45份，经真空感应熔炼，制得自熔电极棒；自熔电极棒在渣料配比按重量份为：CaF₂：55～80份、CaO：5～25份、Al₂O₃:5～15份、MgO：5～10份的熔融电渣重熔渣料中缓慢熔化，提纯，在结晶器重新结晶，得到电渣锭；电渣锭在1130±5℃的温度下，锻造成棒材，固溶处理，得到高性能耐蚀合金。采用本发明方法可以减少合金中的硫、磷等有害元素的含量，改善合金的杂质分布情况，利于细化组织，改善其热加工性能和成材率。该焊丝镍含量较低，铁含量较高，且不含有钨元素。

发明内容

本发明的目的是提供一种对合金成分、制造工艺进行优化，可以将牌号为Cr28Ni48W5的镍基合金制成较细焊丝且成材率较高的制备镍基合金焊丝方法。

为了解决上述技术问题，实现本发明目的的技术方案是一种制备镍基合金焊丝的方法，具体步骤如下：

A．合金熔炼，根据合金的组分及质量百分比为C：0.4%～0.45%，Mn：1.0%～1.5%，Si：0.15%～1.2%，P≤0.025%，S≤0.02%，Cr：28%～30%，Ni：49%～51%，Co≤0.1%，Mo≤0.1%，Ti≤0.1%，Al≤0.1%，W：4.0%～5.0%，其余为铁，进行配料，将原料投入真空感应炉中进行熔炼，浇注成电极棒；

B．电渣重熔，采用现有技术的电渣重熔设备，将电极棒的表面进行打磨处理后作为自耗电极插入熔渣内，熔渣采用CaF₂、Al₂O₃、CaO渣系，渣系中CaF₂的质量百分比含量为75%～85%， Al₂O₃的质量百分比含量为12%～18%， CaO的质量百分比含量为4%～6%，电流2100A～2300A，钢锭封顶补缩电流0A～1500A，封顶时间3min～5min，停电冷却5min～10min脱锭，在空气中冷却至常温，得到合金锭；

C．热锻开坯，将合金锭放入初始温度≤600℃的加热炉内进行加热，升温至1210℃～1250℃，保温50min～80min后进行锻造，锻造成合金坯，在空气中冷却至常温；

D．热轧退火，将合金坯表面修磨后，加热至1080℃～1120℃进行热轧，热轧成盘元丝材，在空气中冷却至常温；

E．酸洗、修磨，将盘元丝材用硫酸进行酸洗，然后修整打磨；

F．冷拉，采用现有的冷拉工艺，将盘元丝材逐步拉细，直至丝材直径≤3mm；

G．氢退，将冷拉处理后的盘元丝材升温至1035℃～1065℃进行氢退处理，氢退处理后矫直。

上述渣系中CaF₂的质量百分比含量为80%，Al₂O₃的质量百分比含量为15%，CaO的质量百分比含量为5%。

上述Si在合金中的质量百分比含量为0.15%～0.8%。

上述Mn在合金中的质量百分比含量为1.0%～1.2%。

上述电极棒的直径为80mm。

上述步骤C中的保温时间为60min。

上述步骤B中停电冷却5min脱锭。

上述步骤D中，将合金坯热轧成直径为8mm的盘元丝材；所述步骤F中的冷拉工艺是按照丝材直径：8mm—7mm—6mm—5mm—4.2mm—3.5mm—2.8mm—2.4mm，依次进行拉丝且分别在丝材直径为7mm和丝材直径为2.8mm时用硫酸进行酸洗。

为了解决上述技术问题，实现本发明还提供一种由上述的镍基合金焊丝的制备方法制得的镍基合金焊丝。