[发明专利]一种球阀堆焊用镍铬钼合金焊丝的工艺制备方法

说明书

本发明提供一种球阀堆焊用镍铬钼合金焊丝的工艺制备方法，包括以下质量百分比的化学组分：C为0.01％、Si≤0.3％、Mn≤0.5％、P≤0.015％、S≤0.01％、Al≤0.2％、Ti≤0.3％、Cr为21.5‑22.2％、Fe≤0.3％、Mo为8.5‑9％、Nb+Ta为3.5‑3.8％、余量为Ni。本发明对合金成分中的元素种类和含量进行了严格的控制，便于将合金加工成较细的焊丝，并且元素的配比控制有助于降低焊接时的热裂纹出现；采用真空冶炼+电渣双联的冶炼工艺，并且真空冶炼过程中采用高温瞬时精炼和低温长时精炼结合的精炼方法，可以进一步提高纯净度和脱气效果，使得合金锭的质量和性能得到改进，增强塑性和冲击韧性。

技术领域

本发明涉及合金焊丝，尤其涉及一种球阀堆焊用镍铬钼合金焊丝的工艺制备方法。

背景技术

inconel625合金(UNS6625)是一种以镍为主要成分的奥氏体超耐热合金，具有广泛抗氧化和耐腐蚀的优良特性，这种材料具有高度成型性，较许多以镍为主的合金更易焊接。即使在被焊接的条件下，该合金仍然具有抗晶间腐蚀的能力，可以被用于做球阀堆焊。

镍基合金INCOWEL625在焊接时具有较高的热裂纹敏感性。热裂纹发生在高温状态，常温下不再扩展，主要原因是由于硫、铅、磷或低熔点金属混入，形成晶间薄膜引起高温下严重脆化而引起的，特别是硫、磷共晶物熔点比镍铁低很多，在焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜残留在晶界区。另外焊接热输入大，使焊缝接头过热产生粗大晶粒。在粗大的柱状晶粒边界上集中了一些低熔点共晶体(熔点1435℃)，共晶体处于晶粒边界，它们的强度低、脆性大，在较高焊接残余应力的作用下很容易形成热裂纹。焊接时还需避免的另一缺陷是气孔，镍合金熔池稠，流动性差，在焊接快速冷却时，极易产生气孔，氧气、氢气、氮气、二氧化碳、一氧化碳气体在熔化的液态镍基合金中溶解度极大，而在固态下溶解度大大减小，镍基合金焊接过程从高温变冷时，气体在熔敷金属中的溶解度也随之下降。游离出来的气体在流动性差的液态镍中不能在焊缝凝固前完全溢出而形成气孔，气孔的部位往往在熔合线附近。目前的镍基合金的可焊性不是很好，不能够很好地解决上述热裂纹问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种球阀堆焊用镍铬钼合金焊丝的工艺制备方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种球阀堆焊用镍铬钼合金焊丝，包括以下质量百分比的化学组分：C为0.01％、Si≤0.3％、Mn≤0.5％、P≤0.015％、S≤0.01％、Al≤0.2％、Ti≤0.3％、Cr为21.5-22.2％、Fe≤0.3％、Mo为8.5-9％、Nb+Ta为3.5-3.8％、余量为Ni。

优选地，包括以下质量百分比的化学组分：C为0.01％、Si≤0.3％、Mn≤0.5％、P≤0.015％、S≤0.01％、Al为0.1％、Ti为0.2％、Cr为22.0％、Fe为0.2％、Mo为8.8％、Nb+Ta为3.8％、余量为Ni。

一种如上文所述的任一项所述的球阀堆焊用镍铬钼合金焊丝的工艺制备方法，包括以下步骤：

步骤1、准备符合质量标准的金属材料，表面磨光处理，烘烤后使用；

步骤2、真空冶炼，真空冶炼按焊丝冶炼工艺执行，熔化期真空度≤5Pa，精炼期真空度≤3Pa，采用不少于两次的高温瞬时精炼和一次低温长时精炼，提合金液温度到1580℃，高温瞬时精炼时间1-2min，后降合金液温度到1460℃，即刚结膜冲膜状态，低温长时精炼时间≥25min，精炼温度1480℃，全过程充氩气或不充氩气，出钢温度1480℃，浇注38Kg电极，浇注后期补缩充分；

步骤3、电渣重熔；

步骤4、锻造，锻造加热温度1140-1180℃，加热过程升温速率≤300℃/h，保温≥40分钟，锻造规格45mm*45mm，锻后空冷，方棒100％探伤检查，表面修磨去除缺陷；