一種背面不充氬的單面焊雙面成型氬弧打底焊的鎳基625焊絲的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料加工工程技術領域，具體設及一種背面不充氣的單面焊雙面成型 氣弧打底焊的儀基625焊絲。 技術背景
[0002] 國際儀業(yè)研究組織（INSG)及世界金屬統(tǒng)計局(WBMS)報告顯示，全球的儀產消比逐 漸降低，世界各國對儀的需求量逐年增大。儀基合金管因其優(yōu)異的高溫力學性能、抗高溫腐 蝕能力，廣泛的應用于核電、海洋采油、造船冶金等行業(yè)中。Inconel 625(Ni-Cr-M〇-Nb)合 金管是一種具有優(yōu)異耐腐蝕性的儀基高溫合金，具有壁溫在-196~450°C的壓力容器的制 造認證，是當今世界使用最廣的一種儀基合金之一。
[0003] 儀基合金管的焊接是儀基合金焊接中的難點。我國為貧儀國家，儀基管道的采購 非常困難，需要大量進口且價格非常昂貴，加上又是進口材料，沒有施工余量，因此，儀基合 金管的焊接必須保證100% -次合格。目前，儀基625合金管在焊接過程中普遍采用鶴極氣 弧焊(TIG)打底加背面充氣工藝，但存在氣氣消耗量大、價格昂貴，管內的空氣置換不徹底 時極易導致焊接質量不穩(wěn)定及充氣在某些特殊環(huán)境下實施困難等問題。因此，研制出一種 焊接工藝性能優(yōu)良且背面無需充氣即可達到單面焊雙面成形效果的儀基625焊絲具有重要 的意義。
[0004] 本發(fā)明研制了一種純Ar的保護氣體條件下專用于背面不充氣的單面焊雙面成型 的儀基625焊絲，其適用于儀基625合金管、板單面焊或打底焊接，符合AWS A5.34中 ENiCrMo3T的要求，焊接工藝優(yōu)良，焊渣流動性極佳，焊接過程背面無需充氣即可達到單面 焊雙面成形效果且焊縫成型美觀。

【發(fā)明內容】

[000引本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術問題，提供一種適用于儀基合金管、板焊接、背面 無需充氣即可達到單面焊雙面成形效果且焊縫成型美觀、焊接工藝優(yōu)良的全位置焊接用的 儀基625焊絲。
[0006] -種背面不充氣的單面焊雙面成型氣弧打底焊的儀基625焊絲，其特征在于，采用 儀帶625作為包覆層時，儀帶優(yōu)選的寬度為:8-12mm，儀帶的厚度為0.2-0.9mm，具體成分要 求參照國家標準《GB/T 2072-2007儀及儀合金帶材》;藥忍的組分及其重量百分比為:Ti〇2: 3-12%，Si02:l-6%，Zr02:0.1-3%，Mn02:0.1-3%，Al203:0.1-5%，Mg0:0.1-2%，Nb0:2-6%;Fe2〇3:2-4%，Cr:15-30%，Mo:5-15%，Nb:3-8%，MoFe:l-6%，Co:〇-2%，Ce:〇-l%，余 量為儀粉及不可避免的雜質，藥忍焊絲中的填充率為15-40%。
[0007] 進一步，藥粉中Ti化的含量小于10%，Si〇2的含量大于2%，Zr〇2在0.5-2.8%之間， Mn〇2在0.5-2.8 %之間，Ce的含量在0-0.8 %之間。
[000引進一步，Ti02/化02的質量比在2.3-3.3之間，Si02/化02的質量比在0.9-1.5之間， (Ti02+Si02+Zr化)/Mn02的質量比在5-13之間，NbO/Fe203的質量比在ο. 9-1.6之間。
[0009] 進一步，焊絲中雜質S的含量控制在0.005% W下，P的含量控制在0.015% W下，S+ P的質量在0.005-0.02%之間，F(xiàn)e的含量控制在2.5% W下。
[0010] 進一步，Ti〇2與化〇2的質量比例控制在2.3-3.3之間誠〇2與化〇2的質量比例控制 在0.9-1.5之間，（Ti〇2+Si〇2+化〇2)與Mn〇2的質量比例控制在5-13之間，烙渣具有良好的背 面保護，且背面焊縫成形美觀。
[0011] 進一步，Nb0/Fe2化的質量比控制在0.9-1.6之間，焊縫金屬脫渣性好。
[0012] 進一步，添加3-7%元素佩，焊縫烙渣的表面張力小，焊縫烙池高溫流動性好。
[001引進一步，烙敷金屬中A1質量控制在0.01-1%，Ti質量控制在0.01-2%之間，焊縫金 屬正面成型好。
[0014] 進一步，添加0-0.8%稀±元素〔6，且烙敷金屬中〔6/(5+?)的質量比例控制在0.1-6之間，改善焊縫金屬液態(tài)流動性，降低熱裂紋敏感性。
[0015] 其中，所述的Ti化W金紅石或鐵白粉的形式添加;所述Si化W石英或長石的形式添 加;所述Zr化W錯英砂或化學純的形式添加;所述Μη化W化學純或儘礦的形式添加;所述NbO W化學純的形式添加;所述MoW純金屬及鋼鐵的形式添加，所述CoW純金屬的形式添加，所 述CeW化合物的形式添加（WCe化的形式添加）。
[0016] 如上所述的儀基625焊絲，其中所述儀帶優(yōu)選為含鋼量較高的儀帶625,本發(fā)明焊 絲采用常規(guī)焊絲制備技術制得。
[0017] 如上所述儀基625焊絲的制備方法，其特征在于，包括W下步驟：
[0018] 選用寬度為8~12mm，厚度為0.2~0.9mm的儀帶625作為焊絲的外皮，并將其社制 成U型槽填入上述的藥粉，藥粉重量是焊絲重量的15-40%，將U型槽合口后，逐次通過不同 直徑的拉絲模，逐道拉拔、減徑，并對焊絲的表面進行清理得到焊絲成品，其直徑為2.0-2.4mm。
[0019] 所述焊絲藥忍的組分如下：
[0020] Ni:穩(wěn)定和促進奧氏體形成元素，可提高儀基合金的高溫強度、抗蠕變性能和高溫 性能。
[0021] 化:穩(wěn)定碳化物形成元素，主要作用是提高鋼的抗氧化性和耐蝕性。
[0022] Mo:固溶強化元素，提高焊縫金屬高溫強度。同時，Mo還有降低合金熱膨脹系數(shù)的 作用。
[0023] Nb:固溶強化元素，提高焊縫金屬的蠕變性能。同時，Nb可W替代Ti，從而改善焊縫 烙池流動性。
[0024] Ti〇2:造渣，改善焊縫成型。然而，Ti元素過多，導致焊縫烙池流動性變差。
[002引 Si02:穩(wěn)弧、造渣、造氣，改善電弧穩(wěn)定性。
[0026] Zr〇2:穩(wěn)弧、造渣，降低飛瓣，改善電弧穩(wěn)定性。
[0027] 佩0:改善焊縫金屬的脫渣性。
[0028] 化2〇3:改善焊縫金屬的脫渣性。
[0029] Μη:穩(wěn)定和促進奧氏體形成，可提高烙敷金屬的強度，可增加氮在烙敷金屬中的溶 解度，從而起到穩(wěn)定奧氏體的作用。同時，儘還有脫氧和固定硫的作用，儘與硫形成烙點高 的MnS，可防止FeS的形成，從而降低儀基合金熱裂紋敏感性。反應過程為:Μη化一 Μη+〇2，Si+ 〇2 一 Si〇2，Mn+S 一 MnS。
[0030] Al:強脫氧、固氮元素，焊接過程中侶的脫氧固氮反應可W消除空氣中的氧、氮對 烙滴烙池的侵害，有效消除氣孔。
[0031] Mg:提高相位穩(wěn)定性，抑制P、S、Si等低烙點化合物的生成，降低熱裂紋敏感性，作 用機制為Mg+S 一 MgS。
[0032] Co:細化晶粒，降低過熱傾向性，具有一定的脫碳作用。
[0033] 〇6:稀±元素，細化晶粒，抑制S、P等低烙點化合物的生成，改善焊縫金屬抗熱裂紋 性。
[0034] 本發(fā)明研制的一種儀基合金管、板單面焊或打底焊接的儀基625焊絲，適用于純Ar 的保護氣體條件下高溫、強腐蝕環(huán)境的焊接。背面無需充氣即可達到單面焊雙面成形效果 且焊縫成型美觀、焊接工藝優(yōu)良。
【具體實施方式】
[0035] 下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于 下述實施例。
[0036] 實施例1
[0037] 用于儀基合金管焊接的ENiCrMo：3T儀基625焊絲采用10 X 0.4mm的儀帶625為外皮 (成分如表1中所示），填充率22.5%，焊絲直徑2.0mm。藥忍的化學組成（重量％ )為：Ti〇2: 3.0%，Si〇2:2.0%，Zr〇2:1.7%，Mn〇2:0.9%，Al2〇3:2.2%，MgO:0.3%，NbO:2.0%;Fe2〇3: 4.0%，Cr:21.4%，Mo:8.2%，Nb:1.9%，MoFe:3.0%，Co:0.4%，Ce:0.3%，余量為儀粉。正 面采用純Ar作為保護氣體，氣體流量15-2化/min,采用直流反接法，焊接電流90-110A。
[003引 實施例2
[0039] 用于儀基合金管焊接的ENiCrMo：3T儀基625焊絲采用12 X 0.5mm的儀帶625為外皮 (成分如表1中所示），填充率30 %，焊絲直徑2.4mm。藥忍的化學組成（重量％ )為：Ti〇2: 4.2%，Si〇2:0.9%，Zr〇2:1.5%，Mn〇2:0.9%，A!203:3.0%，MgO:0.3%，師