合金焊絲及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊絲，特別是涉及一種合金焊絲及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國石油化工、冶金、原子能、海洋開發(fā)、航空、航天等工業(yè)中，一般不銹鋼和其他金屬、非金屬材料無法解決工程腐蝕問題，特別是在酸環(huán)境和氯化物介質(zhì)中的點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和侵蝕等尚屬工程難題。
[0003]低碳NiGrMoNb合金藥芯焊絲，是一種對各種腐蝕介質(zhì)都具有優(yōu)良耐蝕性的低碳鎳鉻鉬鈮合金焊絲。由于碳含量低，熔敷金屬即使在650-900°C高溫保溫50小時以后仍然不會有敏化傾向，并且能夠滿足應(yīng)用于-196-450°C溫度壓力容器的焊接。但是，現(xiàn)有的合金焊絲為實芯焊絲，不能適用于各種不同的金屬材料。
[0004]中國專利申請201110248183.5公開了“一種還原鈦鐵礦型藥芯焊絲”，該項發(fā)明試圖以較廉價的還原鈦鐵礦部分取代鈦型藥芯焊絲中的金紅石，達到降低藥芯焊絲生產(chǎn)成本的目的。還原鈦鐵礦是由T12含量較低的鈦鐵礦精礦粉(以下簡稱鈦精礦粉)和焦炭粉或煤粉混合后在較高溫度下燒結(jié)，經(jīng)固相還原形成的不完全冶金反應(yīng)產(chǎn)物，它只是將鈦精礦粉中的Fe2O3大部分還原成Fe，卻沒有將鈦精礦粉中的T12與還原產(chǎn)物Fe及其它雜質(zhì)有效分離。因此還原鈦鐵礦中的T12含量僅為52-54%，大大低于金紅石，雜質(zhì)含量尤其是鐵的氧化物的含量大大高于金紅石。由于以上原因，以還原鈦鐵礦取代部分金紅石所制成的藥芯焊絲工藝性能和力學(xué)性能較差，其焊接熔覆金屬的沖擊吸收功Akv (-200C )僅為50-80J左右，勉強達到彡47J的國家標準要求，尚不到普通市售金紅石型藥芯焊絲的一半。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種合金焊絲及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種合金焊絲，包括合金外皮和藥芯，其中，
所述合金外皮為鎳鉻合金；
所述藥芯包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料:金紅石10-30份、石英和/或冰晶石1-4份、氟化物1-2份、鋯粉1-3份、鉬粉12-14份、硅灰石2-4份，低碳錳0.2-1份，強氧化劑0.3-1份，稀土鈮1-6份。
[0007]優(yōu)選的，所述鎳鉻合金為Ni (60-80) Gr (40-20)合金。
[0008]Ni (60-80)Gr (40-20)合金是指鎳鉻質(zhì)量比為60-80:40-20的鎳鉻合金，可以從市場購買得到，也可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制備而得。
[0009]進一步優(yōu)選的，所述鎳絡(luò)合金的厚度0.3-0.6mm、寬度10_16mm。
[0010]優(yōu)選的，所述金紅石中T12含量不低于97%。[0011 ] 優(yōu)選的，所述氟化物為氟化鈉、氟化鉀、氟硅酸鈉和螢石中的至少一種。
[0012]優(yōu)選的，所述強脫氧劑為鋁粉、鎂粉和鋁鎂合金粉中的至少一種。
[0013]優(yōu)選地，所述焊絲中藥芯填充系數(shù)為30-50%。
[0014]焊絲中提高藥芯的填充系數(shù)并選用金屬粉芯型配方后，焊絲飛濺降低，熔敷率高，大大提高了焊接效率，相比普通藥芯焊絲熔覆率(85%)提高10%以上。
[0015]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供所述合金焊絲的制備方法，包括:
(1)取各原料，分別稱重后混合、充分攪拌，烘干，得配方藥粉待用；
(2)合金外皮縱剪，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟(I)烘干溫度為700-880°C，烘干時間3_4.5h。
[0017]如上所述，本發(fā)明的合金焊絲及其制備方法，具有以下有益效果:
本發(fā)明所述合金焊絲采用金屬粉芯型配方，原材料配方中調(diào)整氟化物等組合的比例，優(yōu)化各種填充粉配比的最佳組合，以獲取具有在各種腐蝕介質(zhì)都具有優(yōu)良耐蝕性的焊縫熔敷金屬。
[0018]本發(fā)明合金焊絲具有耐活潑性氣體，耐苛性介質(zhì)，耐還原性酸介質(zhì)腐蝕的良好性能，又具有強度高，塑性好，可預(yù)防冷熱裂紋和加工成型及可焊接的特點，因此，可廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、原子能、海洋開發(fā)、航空、航天等工業(yè)中，解決了一般不銹鋼和其他金屬，非金屬材料無法解決的工程腐蝕問題。
【具體實施方式】
[0019]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0020]須知，下列實施例中未具體注明的工藝設(shè)備或裝置均采用本領(lǐng)域內(nèi)的常規(guī)設(shè)備或裝置；所有壓力值和范圍都是指絕對壓力。
[0021]此外應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個或多個方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說明；還應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個或多個設(shè)備/裝置之間的組合連接關(guān)系并不排斥在所述組合設(shè)備/裝置前后還可以存在其他設(shè)備/裝置或在這些明確提到的兩個設(shè)備/裝置之間還可以插入其他設(shè)備/裝置，除非另有說明。而且，除非另有說明，各方法步驟的編號僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容的情況下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0022]實施例1
(1)取金紅石10Kg、石英IKg、氟化鈉2 Kg、鋯粉I Kg、鉬粉13 Kg、硅灰石2.2Kg，低碳錳0.4Kg，鋁鎂粉0.6 Kg,稀土鈮2.4Kg，混合、充分攪拌，880°C下烘干3h，得配方藥粉待用；
(2)取厚度0.4mm、寬度14mm的Ni60Gr40合金板帶，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。焊絲藥芯填充系數(shù)為34%。
[0023]實施例2
(1)取金紅石18Kg、石英lKg、冰晶石1.2Kg、氟硅酸鈉1.5 Kg、鋯英砂1.5 Kg、鉬粉12Kg、硅灰石3.1 Kg，低碳錳0.2 Kg，鋁粉0.lKg、鎂粉0.25 Kg，稀土鈮4Kg，混合、充分攪拌，750°C下烘干4.3h，得配方藥粉待用；
(2)取厚度0.3mm、寬度1mm的Ni70Gr30合金板帶，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。焊絲藥芯填充系數(shù)為42%。
[0024]實施例3
(1)取金紅石23Kg、石英3Kg、冰晶石IKg、氟化鉀I Kg、氟硅酸鈉0.6 Kg、鋯粉lKg、鉬粉12.2Kg、硅灰石2Kg，低碳錳0.2 Kg，鋁粉0.3 Kg，稀土鈮4 Kg，混合、充分攪拌，700°C下烘干4.5h，得配方藥粉待用；
(2)取厚度0.5mm、寬度15mm的Ni63Gr37合金板帶，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。焊絲藥芯填充系數(shù)為50%。
[0025]實施例4
(1)取金紅石28Kg、冰晶石4Kg、氟化鈉2如、鋯粉1.6 Kg、鉬粉14 Kg、硅灰石2_4 Kg,低碳錳0.8 Kg,鋁鎂合金粉0.4Kg，稀土鈮2.5 Kg,混合、充分攪拌，880°C下烘干3h，得配方藥粉待用；
(2)取厚度0.6mm、寬度16mm的Ni68Gr32合金板帶，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。焊絲藥芯填充系數(shù)為50%。
[0026]實施例5
(1)取金紅石10Kg、石英IKg、氟化鈉2 Kg、鋯粉I Kg、鉬粉13 Kg、硅灰石2.2Kg，低碳錳0.4Kg，鋁鎂粉0.6 Kg,稀土鈮2.4Kg，混合、充分攪拌，880°C下烘干3h，得配方藥粉待用；
(2)取厚度0.4mm、寬度14mm的Ni74Gr26合金板帶，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。焊絲藥芯填充系數(shù)為36%。
[0027]實施例6
(1)取金紅石llKg、石英LI Kg、氟化鈉L 9 Kg、錯粉I Kg、鉬粉13 Kg、娃灰石2.5Kg，低碳錳0.6Kg，鋁鎂粉0.6 Kg,稀土鈮2.4Kg，混合、充分攪拌，820°C下烘干3h，得配方藥粉待用；
(2)取厚度0.4mm、寬度14mm的Ni80Gr20合金板帶，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。焊絲藥芯填充系數(shù)為41%。
[0028]以上的實施例是為了說明本發(fā)明公開的實施方案，并不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，本文所列出的各種修改以及發(fā)明中方法、組合物的變化，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說是顯而易見的。雖然已結(jié)合本發(fā)明的多種具體優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了具體的描述，但應(yīng)當理解，本發(fā)明不應(yīng)僅限于這些具體實施例。事實上，各種如上所述的對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說顯而易見的修改來獲取發(fā)明都應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種合金焊絲，其特征在于，包括合金外皮和藥芯，其中， 所述合金外皮為鎳鉻合金； 所述藥芯包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料:金紅石10-30份、石英和/或冰晶石1-4份、氟化物1-2份、鋯粉1-3份、鉬粉12-14份、硅灰石2-4份，低碳錳0.2-1份，強氧化劑0.3-1份，稀土鈮1-6份。2.如權(quán)利要求1所述合金焊絲，其特征在于，所述鎳鉻合金為Ni(60-80) Gr (40-20)I=IO3.如權(quán)利要求2所述合金焊絲，其特征在于，所述鎳絡(luò)合金的厚度0.3-0.6mm、寬度10_16mmo4.如權(quán)利要求1所述合金焊絲，其特征在于，所述金紅石中T12含量不低于97%。5.如權(quán)利要求1所述合金焊絲，其特征在于，所述氟化物為氟化鈉、氟化鉀、氟硅酸鈉和螢石中的至少一種。6.如權(quán)利要求1所述合金焊絲，其特征在于，所述強脫氧劑為鋁粉、鎂粉和鋁鎂合金粉中的至少一種。7.如權(quán)利要求1所述合金焊絲，其特征在于，所述焊絲中藥芯填充系數(shù)為30-50%。8.如權(quán)利要求1所述合金焊絲，其特征在于，所述合金焊絲的制備方法，包括: (1)取各原料，分別稱重后混合、充分攪拌，烘干，得配方藥粉待用； (2)合金外皮縱剪，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。9.如權(quán)利要求1-8任一項所述合金焊絲的制備方法，其特征在于，包括: (1)取各原料，分別稱重后混合、充分攪拌，烘干，得配方藥粉待用； (2)合金外皮縱剪，然后乳U型槽，將步驟(I)所述藥粉加入U型槽中，然后閉合、減徑、拉絲、收線，即得所述焊絲。10.如權(quán)利要求9所述合金焊絲的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)烘干溫度為700-880 °C，烘干時間 3-4.5h。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種合金焊絲，包括合金外皮和藥芯，其中，所述合金外皮為鎳鉻合金；所述藥芯包括金紅石、石英和/或冰晶石、氟化物、鋯粉、鉬粉、硅灰石，低碳錳、強氧化劑、稀土鈮。本發(fā)明合金焊絲具有耐活潑性氣體，耐苛性介質(zhì)，耐還原性酸介質(zhì)腐蝕的良好性能，又具有強度高，塑性好，可預(yù)防冷熱裂紋和加工成型及可焊接的特點，因此，可廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、原子能、海洋開發(fā)、航空、航天等工業(yè)中，解決了一般不銹鋼和其他金屬，非金屬材料無法解決的工程腐蝕問題。
【IPC分類】B23K35/40, B23K35/30, B23K35/362
【公開號】CN105149812
【申請?zhí)枴緾N201510629889
【發(fā)明人】孟波, 喬吉春
【申請人】山東聚力焊接材料有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月29日