[发明专利]一种低碳镍铬钼铌合金材料、焊条及其制备方法

说明书

本申请涉及不锈钢技术领域，具体公开了一种低碳镍铬钼铌合金材料、焊条及其制备方法。所述合金材料由包含以下重量百分比的组分：C≤0.15%，Cr≤10‑25%，Si≤0.5%，Mn≤0.5%，P≤0.015%，S≤0.015%，Mo 8‑10%，Nb 3‑4%，Ta≤0.1%，Co≤1%，Al≤0.4%，Ti≤0.4%，Fe≤5%，Ni余量补至100%。焊条包括金属焊芯、包覆在金属焊芯外表面的隔层和药皮，其所述金属焊芯采用低碳镍铬钼铌合金材料制备而成。本申请具有良好的持久性、抗腐蚀性能、抗拉伸强度和韧性。

技术领域

本发明涉及不锈钢技术领域，尤其是涉及一种低碳镍铬钼铌合金材料、焊条及其制备方法。

背景技术

焊条是在金属焊芯外将涂料(药皮)均匀、向心地压涂在焊芯上。焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极，它是由药皮和金属焊芯两部分组成的。根据国家标准“焊接用钢丝”（GB 1300-77)的规定分类的，用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。

目前相关技术的焊条的金属焊芯为了降级焊接的飞溅或气孔，将金属焊芯内的含碳量降至很低，甚至含碳量达到重量百分比为0.02%以下。但是过低的含碳量会影响整体的抗拉伸强度和韧性，因此本申请还存在改进的空间。

发明内容

为了提高合金材料的抗拉伸强度和韧性，本申请提供一种低碳镍铬钼铌合金材料、焊条及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种低碳镍铬钼铌合金材料，采用如下的技术方案：

一种低碳镍铬钼铌合金材料，所述合金材料由包含以下重量百分比的组分：C ≤0.15%，Cr ≤10-25%，Si ≤0.5%，Mn ≤0.5%，P ≤0.015%，S ≤0.015%，Mo 8-10%，Nb 3-4%，Ta ≤0.1%，Co ≤1%，Al ≤0.4%，Ti ≤0.4%，Fe ≤5%，Ni余量补至100%。

通过采用上述技术方案，通过控制碳含量，将合金材料的含碳量提升至0.02-0.15%，同时以Mo、Nb为主要强化元素制成的固溶强化镍基变形合金，可以有效提升合金材料的良好的抗拉伸强度和韧性。

优选的，所述合金材料由包含以下重量百分比的组分：C ≤0.05%，Cr ≤10-18%，Si ≤0.5%，Mn ≤0.5%，P ≤0.015%，S ≤0.015%，Mo 8-8.5%，Nb 3-3.5%，Ta ≤0.1%，Co ≤1%，Al ≤0.4%，Ti ≤0.4%，Fe ≤3%，Ni余量补至100%。

优选的，1095℃以下温度范围内，所述合金材料的拉伸强度为856-980 MPa，屈服强度为540-580 MPa，延伸率为40-50%。

通过采用上述技术方案，进一步优化合金材料中各元素之间的比例，可以有效提升合金材料良好的抗拉伸强度和韧性。使其在650℃以下有良好的抗氧化和耐腐蚀性能，且在1095℃以下温度范围内具有良好的强度和韧性。

优选的，所述合金材料中还掺杂有重量百分比小于等于5%的Li₂O。

通过采用上述技术方案，在上述合金材料内掺杂Li₂O后，由于Li₂O是一种反萤石型结构，Li⁺为四面体配位，O²⁻为立方体配位，每个晶胞含有四个Li₂O。上述结构会在形成“空穴”，上述“空穴”结构可以提高焊接时生成的氧化镍膜层存在的稳定性，从而使得氧化镍膜层在成膜后是稳定的正四方体晶体结构。

第二方面，本申请提供一种焊条，采用如下的技术方案：

一种焊条，包括金属焊芯、包覆在金属焊芯外表面的药皮，其所述金属焊芯采用上述低碳镍铬钼铌合金材料制备而成。

通过采用上述技术方案，采用合金材料作为金属焊芯可以提高焊接后结构的稳定性、抗腐蚀性能、抗拉伸强度和韧性。