[发明专利]H40Ni45Cr35Nb焊丝及其生产工艺

说明书

本发明提供的一种H40Ni45Cr35Nb焊丝，其各成分的重量百分比含量为：C为0.40%~0.45%，Si为1.0%~1.5%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤1.2%，Cr为33.0%~37.0%，Ni为44.0%~47.0%，Nb为0.5%~1.5%，余量为Fe；其生产工艺包括：备料、真空冶炼、电渣重熔、锻造、热轧、热处理、冷拉和检验。本发明的H40Ni45Cr35Nb焊丝生产工艺可以制得具有较高塑性和焊接性能良好的较细焊丝，成材率高，耐腐蚀且高温抗氧化能力优异，满足石油化工行业对于电解管、流体管等焊接的要求。

技术领域

本发明涉及特种焊丝技术领域，特别是涉及一种适合化工行业管道焊接的H40Ni45Cr35Nb焊丝及其生产工艺。

背景技术

石油、化工领域会使用大量的管道，比如电解管、化工液体流体管等，管道在安装时需要将管道一段段的焊接起来，焊丝就是管道焊接的关键材料。对于这些应用领域，除了焊接性能，焊丝的力学强度、耐高温性能以及耐腐蚀性能要求非常高。Ni45Cr35Nb镍基合金，有很好的耐高温性能，可以制成焊丝用于修复耐高温金属材料。但是目前的Ni45Cr35Nb合金中铬元素含量较高，铝、钛等元素含量较低，因此Ni45Cr35Nb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。所以，有必要对现有的Ni45Cr35Nb镍基合金通过优化成分搭配和合金元素作用，并通过合理的生产工艺和热处理制度提高其焊接性能并能满足石油、化工领域的管道焊接需求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种对合金成分、制造工艺进行优化，可以满足石油、化工领域的管道焊接需求的特种合金焊丝制备方法。

为达到本发明的目的，本发明的一种H40Ni45Cr35Nb焊丝，各成分的重量百分比含量为：C为0.40%~0.45%，Si为1.0%~1.5%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤1.2%，Cr为33.0%~37.0%，Ni为44.0%~47.0%，Nb为0.5%~1.5%，余量为Fe。

优选的，所述的H40Ni45Cr35Nb焊丝的成分及重量百分比含量为：C为0.40%~0.45%，Si为1.2%~1.4%，S为≤0.015%，P为≤0.020%，Mn为≤1.2%，Cr为34.0%~36.5%，Ni为44.5%~46.0%，Nb为0.5%~1.2%，余量为Fe。

根据本发明的另一目的，本发明还提出上述的H40Ni45Cr35Nb焊丝的生产工艺，该H40Ni45Cr35Nb焊丝的生产工艺包括如下步骤：

A.备料：按设计成分配料，材料表面抛光或磨光，烘烤；

B.真空冶炼： Ni板碳脱氧，锰及脱氧小料装入料斗中，熔炼真空度小于5帕，精炼真空度小于1帕，精炼温度1440-1460℃，精炼后来回摇倾炉二至三次，加入微量元素Al、Ni-Mg脱氧搅拌均匀，出钢温度1460-1480℃，浇注电极后期补缩，出模并清理打磨干净表面无杂质；

C.电渣重熔：采用3:7渣系（CaF₂ 70%+Al₂O₃ 30%）烘烤后使用，执行电渣重熔工艺；

D.锻造：低于700℃进炉，电炉加热温度1150℃~1180℃，保温2.3-2.8h，开锻温度≥1150℃，终锻温度≥980℃；回火；

E.盘条热轧；

F.热处理：盘条低于700℃装炉，热处理制度1140~1160℃，保温0.8~1.5h，水冷却；

G.冷拉：采用现有的冷拉工艺，将盘条多道次拉拔（拉拔-退火-拉拔）逐步拉细，直至直径≤1.6㎜；

H.检验：包括其尺寸、表面质量、探伤、化学分析。