[发明专利]一种背面不充氩的单面焊双面成型氩弧打底焊的镍基625焊丝

说明书

技术领域

本发明属于材料加工工程技术领域，具体涉及一种背面不充氩的单面焊双面成型 氩弧打底焊的镍基625焊丝。

技术背景

国际镍业研究组织(INSG)及世界金属统计局(WBMS)报告显示，全球的镍产消比逐 渐降低，世界各国对镍的需求量逐年增大。镍基合金管因其优异的高温力学性能、抗高温腐 蚀能力，广泛的应用于核电、海洋采油、造船冶金等行业中。Inconel625(Ni-Cr-Mo-Nb)合 金管是一种具有优异耐腐蚀性的镍基高温合金，具有壁温在﹣196～450℃的压力容器的制 造认证，是当今世界使用最广的一种镍基合金之一。

镍基合金管的焊接是镍基合金焊接中的难点。我国为贫镍国家，镍基管道的采购 非常困难，需要大量进口且价格非常昂贵，加上又是进口材料，没有施工余量，因此，镍基合 金管的焊接必须保证100％一次合格。目前，镍基625合金管在焊接过程中普遍采用钨极氩 弧焊(TIG)打底加背面充氩工艺，但存在氩气消耗量大、价格昂贵，管内的空气置换不彻底 时极易导致焊接质量不稳定及充氩在某些特殊环境下实施困难等问题。因此，研制出一种 焊接工艺性能优良且背面无需充氩即可达到单面焊双面成形效果的镍基625焊丝具有重要 的意义。

本发明研制了一种纯Ar的保护气体条件下专用于背面不充氩的单面焊双面成型 的镍基625焊丝，其适用于镍基625合金管、板单面焊或打底焊接，符合AWSA5.34中 ENiCrMo3T的要求，焊接工艺优良，焊渣流动性极佳，焊接过程背面无需充氩即可达到单面 焊双面成形效果且焊缝成型美观。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术问题，提供一种适用于镍基合金管、板焊接、背面 无需充氩即可达到单面焊双面成形效果且焊缝成型美观、焊接工艺优良的全位置焊接用的 镍基625焊丝。

一种背面不充氩的单面焊双面成型氩弧打底焊的镍基625焊丝，其特征在于，采用 镍带625作为包覆层时，镍带优选的宽度为：8-12mm，镍带的厚度为0.2-0.9mm，具体成分要 求参照国家标准《GB/T2072-2007镍及镍合金带材》；药芯的组分及其重量百分比为：TiO₂： 3-12％，SiO₂：1-6％，ZrO₂：0.1-3％，MnO₂：0.1-3％，Al₂O₃：0.1-5％，MgO：0.1-2％，NbO：2- 6％；Fe₂O₃:2-4％，Cr：15-30％，Mo：5-15％，Nb：3-8％，MoFe：1-6％，Co：0-2％，Ce：0-1％，余 量为镍粉及不可避免的杂质，药芯焊丝中的填充率为15-40％。

进一步，药粉中TiO₂的含量小于10％，SiO₂的含量大于2％，ZrO₂在0.5-2.8％之间， MnO₂在0.5-2.8％之间，Ce的含量在0-0.8％之间。

进一步，TiO₂/ZrO₂的质量比在2.3-3.3之间，SiO₂/ZrO₂的质量比在0.9-1.5之间， (TiO₂+SiO₂+ZrO₂)/MnO₂的质量比在5-13之间，NbO/Fe₂O₃的质量比在0.9-1.6之间。

进一步，焊丝中杂质S的含量控制在0.005％以下，P的含量控制在0.015％以下，S+ P的质量在0.005-0.02％之间，Fe的含量控制在2.5％以下。

进一步，TiO₂与ZrO₂的质量比例控制在2.3-3.3之间，SiO₂与ZrO₂的质量比例控制 在0.9-1.5之间，(TiO₂+SiO₂+ZrO₂)与MnO₂的质量比例控制在5-13之间，熔渣具有良好的背 面保护，且背面焊缝成形美观。

进一步，NbO/Fe₂O₃的质量比控制在0.9-1.6之间，焊缝金属脱渣性好。