[发明专利]一种镍铝钛热喷涂焊丝及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及合金钢的应用领域，尤其是应用在石油化业、电力机车、核电设备、压力容器行业中镍基合金上的焊接、喷镀。

背景技术

热喷涂焊丝是一种性能优良的结合底层材料，在线材火焰喷涂中起着重要的作用。在喷涂过程中，复合丝的组成元素之间发生放热反应，提高了喷涂粒子的温度，可与多种金属基体形成“微冶金”结合。涂层致密、耐高温、耐热冲击。可用作航空、冶金、有色、交通、化工等领域各类零部件喷涂层的结合底层。另外，镍铝复合涂层本身还具有较好的抗高温氧化性能，可直接作为工作层使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍铝钛热喷涂焊丝及其制造工艺，在已知配方中适当地添加了我国具有资源优势的稀土材料Yb，用真空冶炼的方法，降低S（硫）P（磷）含量，完全达到了国内外同类产品的各项性能指标。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种镍铝钛热喷涂焊丝，其主要成份包含以下组分（以wt.%表示）：Ai 5-7、Ti 1-2、Mn ≤1、Mn1.6-2.0、Fe 4-7、P 0.02-0.04、C 0.06～0.12、Si 0.2-0.4、V0.03-0.06、Yb 0.01-0.05、Ni为余量。

本发明的制造工艺依次包括以下工序：１）选料、2）真空熔炼、3）电渣重熔、4）开坯锻造、5）热处理、6）酸洗、7）生产焊丝、8）光亮退火、9）检验，其特征在于：

１）、选料：Ai 5-7、Ti 1-2、Mn ≤1、Mn1.6-2.0、Fe 4-7、P 0.02-0.04、C 0.06～0.12、Si 0.2-0.4、V0.03-0.06、Yb 0.01-0.05、Ni为余量，原材料表面应清洁，无油，无锈和无氧化色；

2）、真空熔炼：(1) 熔化：将上述原料放入200Kg真空炉中熔化，真空炉冷态漏气率≦3Pa/h，采用高真空度0.3-0.5Pa、低功率60-100KW熔化 ；（2）精炼：精炼期采用高真空度0.5Pa、功率60-100KW，合金钢液温度保持在1560±10℃,以保证其充分脱氧,精炼时间25-30Min；（3）出钢：出钢温度为1490-1510℃,出钢前向钢液中按总加入量的 0.1%加入金属铈,以细化晶粒；加入NiMg250g终脱氧，以改善合金塑性；（4）浇钢：取样做全分析，采用双孔模浇注成二支，Φ130mm的电极棒；

3）、电渣重熔：选择Φ120mm结晶器、电渣锭重量60Kg、Φ80mm的电极棒、填充比为0.40；（1）电极棒制备：利用真空感应炉冶炼浇注成 Φ80mm的电极棒坯料，每支坯料切平头尾，电极棒必须圆整平直，总弯曲度不超过总长度 L的1%，电极棒表面必须修磨, 表面不得有影响重熔产品质量的冶金缺陷；（2）引锭板：采用Φ180mm厚度为15-20mm的纯镍或本钢种的圆饼，引锭板应平整，表面经砂轮打磨后使用；（3）渣系和渣量：采用四元渣系，渣的配比为： CaF2 60%、CaO 15%、A12O3 20%、MgO 5%；使用Φ200mm 结晶器, 300Kg锭型选择渣量为l3-l5Kg；（4）脱模：电渣重熔结束，继续通过水冷却40Min，然后脱模后空冷；（5）取样：电渣重熔锭上钻孔取样做全分析；

所述的电渣重熔所使用的渣料成分和颗粒度须经下述烘烤后才能使用，渣料在电渣重熔开始时一次加入：

CaF2 600℃ ≥4小时；

CaO 800-850℃ ≥4小时 ；

A12O3 600℃≥4小时；

MgO 600℃≥4小时；

引弧剂300-400℃≥4小时；

脱氧用铝粉l00-l50℃≥l小时；

所述的电渣重熔选用的Φ120mm结晶器、60Kg锭型、起弧电压45V电流3500A，渣料化清后，转入工作电压为50-55V，电流为4900-5200A，在电渣重熔过程中保持电压、电流稳定；电渣重熔补缩时电压降为45V、电流I为3500A。

所述的电渣重熔前全部打开冷却水，要求水压低于1.5Kg/cm²；在重熔过程中，控制水温低于60℃，水压不低于1.2Kg/cm²；工艺控制速2.9-3.5Kg/min。

4）、开坯锻造；用常规工艺进行锻造；

5）、热处理：钢锭退火温度1150℃，退火时间2.5h ；

6）、酸洗；将合金表面氧化层去掉，可用浓硝酸和氢氟酸，配置成酸液，把合金丝投入酸槽内腐蚀，当氧化皮完全脱落后捞出冲洗；