[发明专利]一种中频炉冲氩熔炼镍基合金铸件制造工艺

说明书

本发明涉及铸钢行业，是用中频炉冲氩熔炼镍基合金铸件的制造工艺，主要是熔炼时冲氩气保护隔绝空气,加新型脱氧剂,防钢水吸氧,增加消除应力处理,提高机械性能。应用该工艺，消除了产品上较多的微裂纹、气孔、夹渣及非金属夹杂物。确保理化性能符合和超过ASME SA‑494/SA‑494M相应牌号镍基合金标准要求,可承受工作温度近1000℃，工作压力为30‑70Mpa。使用低价的设备,代替昂贵的设备，简化了制造方法，降低了生产成本，提高了产品质量。

技术领域

本发明涉及铸钢行业，提供了一种中频炉冲氩熔炼镍基合金铸件制造工艺是铸造镍基合金铸件毛坯的新方法，使用低价的设备，代替昂贵的设备，简化了制造方法，降低了生产成本，提高了产品质量，提高了强度性能。

背景技术

目前用在高温高压装置上的各种镍基合金泵阀部件，使用工况特性为高温、高压，易氧化、易腐蚀。由于形状复杂，大多数都是铸件，价格昂贵。行业内制造厂通常采用真空炉熔炼，制造成本很高。用常规中频炉熔炼的镍基合金铸件上有较多的微裂纹、夹渣、非金属夹杂物,表面有蜂窝状小气孔。质量差，不能保证耐高温、高压，抗高温氧化、抗腐蚀性能，使用寿命短，会引发泄漏事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种中频炉冲氩熔炼镍基合金铸件制造工艺，主要是熔炼时冲氩气保护，隔绝空气，加新型脱氧剂，防钢水吸氧，增加消除应力处理,提高机械性能。消除镍基合金铸件上有较多的微裂纹、气孔、夹渣、非金属夹杂物，并使其极少量残留的夹杂物形态呈球状。确保符合和超过ASME SA-494/ SA-494M相应镍基合金标准要求，可承受工作温度近1000℃，工作压力为30-70Mpa。满足特殊工况下安全可靠使用的要求。

本发明技术方案为：一种中频炉冲氩熔炼镍基合金铸件制造工艺，其特征在于流程为：生产准备——熔炼方式——冲氩保护——成分控制——加脱氧剂——净化钢水——浇注温控——开箱清砂——热处理——抛丸整理——理化检验——无损检测——缺陷焊补——研磨清理——酸洗钝化。主要创新的关键工序内容是：

生产准备：选用与铸件牌号相同的镍基合金棒料，添加元素用纯金属，大件釆用碱酚醛树脂砂型，小件釆用硅溶胶或水玻璃壳型,熔炼设备使用中频炉加冲氩装置，氩气纯度达99.95%以上；

熔炼方式：镍基合金棒料加入中频炉,启动炉子熔化，打开冲氩气开关，让氩气进入炉膛保护熔化过程，熔青后控制冲气压力让熔液微翻滚不飞溅为宜，实现能去气体、去杂物，便于调整化学成分、调整温度；

冲氩保护：冲氩形式可用炉顶冲氩，炉膛中冲氩，炉底冲氩三种形式，氩气纯度达99.95%以上，冲氩时压力为0.2~0.3Mpa；

成分控制：是指进行化学成分检测时,铸件关键元素的控制有害元素的控制S≤0.015﹪,P≤0.020﹪，N≤0.015﹪，其他化学元素按ASME SA-494/SA-494M相应镍基合金标准要求执行；

加脱氧剂：Ni-Cu镍基合金熔炼过程中用0.15~2.5% CuLi合金或CuMg合金进行终脱氧,Cr-Ni-Mo镍基合金熔炼过程中用0.15~2.5% Ni Li合金或Ni Mg合金进行终脱氧，加结渣剂覆盖钢水表面，阻止钢水和空气接触；

浇注温控；碱酚醛树脂砂型温度≥180℃；硅溶胶模壳≥1000℃，水玻璃模壳≥350℃，停电静置Ni-Cu镍基合金出钢温度控制在1440-1480℃浇注，Cr-Ni-Mo镍基合金出钢温度控制在1540-1580℃浇注；

热处理：对铸件进行消除应力处理，装炉时炉膛温度≤250℃；升温速度≤150℃/h，保温温度620℃士8℃，保温时间为每英寸壁厚延长至2小时。随炉冷至200℃出炉空冷，提高了强度性能。

本发明的积极效果是：

1、铸件表面渗透检查不低于ASTM E165标准要求。

(1) 无任何热裂纹和冷裂纹；