[发明专利]一种圆钢合金及锻造工艺

说明书

本发明涉及合金锻造技术领域，尤其涉及一种圆钢合金及锻造工艺，该圆钢合金按质量份计包括以下原料：碳粉65～75份、铝锭55～65份、硅粉45～65份、铬粉6～9份、海绵钛25～35份、钨粉15～17份、Al‑Mn中间合金20～30份、Al‑Nb中间合金20～30份、Al‑Co中间合金20～30份、Al‑Er合金20～30份、稀土15～19份；且其锻造工艺包括以下步骤：S1、原料装炉：先把原料放在炉前烘烤10～48小时后再装炉，再检查其表面质量，发现有缺陷，应先清除；S2、加热升温：炉内升温至450℃～600℃，并保温一段时间后，再继续升温到800℃。本发明不仅能够提高该圆钢合金在焊接时的焊接性能，提高焊接的稳固性，而且还能提高在非氧化性介质如稀硫酸和盐酸中的耐蚀性。

技术领域

本发明涉及合金锻造技术领域，尤其涉及一种圆钢合金及锻造工艺。

背景技术

合金是指将两种或两种以上的金属元素或以金属为基，添加其他非金属元素，再通过合金化工艺(熔炼、机械合金化、烧结、气相沉积等)而形成的具有金属特性的金属材料。在各行各业，尤其是建筑方面，合金的使用量最大。

在合金的生产过程中，为了提高其基体金属的耐蚀性，通常会向其中加入适量的Cr，而在合金中，Cr含量越高，其耐蚀性越好，但是，这类合金虽然在氧化介质中有很好的抗蚀性，但在非氧化性介质如稀硫酸和盐酸中，耐蚀性较差，而且在后期使用合金的过程中，难免会需要对其进行一些焊接方面的处理，而现有的合金在焊接时，其可焊性不高，导致焊接后的稳固性较低。因此，我们提出了一种圆钢合金及锻造工艺用于解决上述问题。

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，而提出的一种圆钢合金及锻造工艺。

一种圆钢合金，按质量份计包括以下原料：碳粉65～75份、铝锭55～65份、硅粉45～65份、铬粉6～9份、海绵钛25～35份、钨粉15～17份、Al-Mn中间合金20～30份、Al-Nb中间合金20～30份、Al-Co中间合金20～30份、Al-Er合金20～30份、稀土15～19份；

其中，上述原料所含元素的质量百分比分别为：Al：6.5％～7.5％、C：5.5％～6.5％、Mn：2％～3％、Cr：6％～9％、Mo：0.2％～1％、W：0.5％～1.4％、Nb：0.5％～1.5％、Co：0.7％～1.5％、Si：0.2％～0.3％、Er：0.1％～0.3％、稀土元素：0.3％～0.7％、余量为Ti。

一种圆钢合金的锻造工艺，包括以下步骤：

S1、原料装炉：先把原料放在炉前烘烤10～48小时后再装炉，再检查其表面质量，发现有缺陷，应先清除；

S2、加热升温：炉内升温至450℃～600℃，并保温一段时间后，再继续升温到800℃，至800℃后再继续保温一段时间，然后再继续升温，最高温度不超过1100℃，得合金铸坯；

S3、熔炼：将S2中的合金铸坯压成料坯，放入水冷铜坩埚真空感应熔炼炉进行熔炼，熔炼功率为150～170kW，熔体悬浮时间为60s～90s，得合金铸锭；

S4、锻造：将S3中的合金铸锭在热处理炉中在相变点以上20℃～50℃保温20～30分钟后取出，再放入加热好的模具中进行锻造，锻造前将模具加热到锻造温度，将锻坯朝下放置，摆好后放入顶模，在变形速率为0.01～0.03s-1下将锻坯锻造成圆钢合金半成品；

S5、冷却：锻后重新回炉加热到800℃～850℃，于20～30分钟后出炉并采用埋石灰进行冷却处理；

S6、后处理：沿冷却后的圆钢合金半成品的表面均匀喷涂改性耐酸添加剂，待固化后再继续喷涂改性焊接助剂，固化后再逐层重复喷涂叠加，每种助剂喷涂3～5次，得圆钢合金成品。

优选的，所述改性焊接助剂由饱和氯化锌溶液为基液，松香为添加剂，丙二醇丁醚为聚结助剂，盐酸苯胺为改性剂以及TAIC交联剂制备而成。