[发明专利]一种有效控制热裂的镍铬基焊丝及方法与坡口形式

说明书

本发明公开的一种有效控制热裂的镍铬基焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：Cr粉40.0～60.0％，Nb粉20.0～30.0％，Mo粉20.0～30.0％，以上组分质量百分比之和为100％。该有效控制热裂的镍铬基焊丝，专门用于铜‑钢爆炸复合板对接焊接过程中过渡层的焊接，可有效解决铜‑钢复合板焊接过程中焊缝开裂的问题。还提供该种有效控制热裂的镍铬基焊丝的制备方法与坡口形式。

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种有效控制热裂的镍铬基焊丝，还涉及该种有效控制热裂的镍铬基焊丝的制备方法与坡口形式。

背景技术

随着科技的发展和经济全球化的深入，市场对材料的性能要求和使用环境越来越严苛。在一些特殊领域，传统单一材料的综合性能已经难以满足实际生产的需要，常将化学性质和物理性能不同的金属材料连接在一起，以利用不同材料之间性能和经济上的互补，铜与钢之间异种金属的连接就是其中之一。铜-钢复合结构，同时兼有铜良好的导电、导热性及钢材料良好的焊接稳定性、价格低廉等优点，两者优良性能实现了完美的结合，有效避开了各自的缺点，使得经济效益最大化。

铜-钢复合板在使用过程中不可避免会遇到其对接连接问题。虽然铜和钢不形成脆性金属间化合物，但是两者热物理性能差异较大，导致在其界面连接时，易出现热裂纹。经过系统研究，发现热裂纹主要是由于铜和钢的熔点差异大导致的。当熔池中铜元素含量较少而钢含量较高时，熔点较低的钢先凝固后，熔点较低的铜还处于液相，分布在已经凝固的钢晶粒的界面处，在焊接热应力作用下，导致开裂。因此，为克服铜-钢复合板焊接时的开裂问题，需要选择一种合适的过渡层材料，保证其与铜和钢可以实现高质量连接；除此之外，还需要考虑复合板对接接头的坡口形式，尤其是过渡层焊缝的位置与尺寸，从而有效控制熔池中合金元素的比例与混合情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效控制热裂的镍铬基焊丝，专门用于铜-钢爆炸复合板对接焊接过程中过渡层的焊接，可有效解决铜-钢复合板焊接过程中焊缝开裂的问题。

本发明的第二个目的是提供一种有效控制热裂的镍铬基焊丝的制备方法。

本发明的第三个目的是提供采用上述的一种有效控制热裂的镍铬基焊丝焊接铜-钢复合板时的坡口形式。

本发明所采用的第一个技术方案是，一种有效控制热裂的镍铬基焊丝，包括药芯和焊皮，其中药芯按质量百分比由以下组分组成：Cr粉40.0～60.0％，Nb粉20.0～30.0％，Mo粉20.0～30.0％，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明的特征还在于，

各个药粉的粒度均为100～200目。

焊皮为纯镍带，镍带厚度0.4mm，宽度7mm。

本发明所采用的第二个技术方案是，一种有效控制热裂的镍铬基焊丝的制备方法，具体步骤如下：

步骤1：按质量百分比分别称取以下药粉：Cr粉40.0～60.0％，Nb粉20.0～30.0％，Mo粉20.0～30.0％，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2：将步骤1称取的药粉，将其置于真空加热炉内加热，加热温度为220～320℃，保温时间为2.5-3.5h，去除药粉中的结晶水；烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合，混合时间为3.5-5h；

步骤3：采用纯镍带为焊皮，采用酒精去除纯镍带表面的油脂，通过药芯焊丝拉丝设备把步骤2制备得到的药粉包裹在纯镍带内，第一道拉拔模具孔径为2.6mm；

步骤4：第一道工序拉拔完毕后，将模具孔径依次减少，最终获得直径1.0～1.2mm的药芯焊丝；

步骤5：药芯焊丝拉拔完毕后，经绕丝机缠绕在焊丝盘上，最终密封在药芯焊丝真空包装袋内待用。

本发明的特征还在于，