[发明专利]镍铬钼钨系镍基药芯焊丝

说明书

本发明涉及一种镍铬钼钨系镍基药芯焊丝，其包括镍基合金钢带以及以18～22％的填充率包裹并填充在该镍基合金钢带内的药芯粉；所述的药芯粉质量百分比成分如下：15‑20％的金属铬粉，27‑32％的金属镍粉，1.5‑3％的金属锰粉，10‑15％的金红石，0.5‑1.5％的钛铁，3‑6％的长石，2‑4％的石英，1‑2.5％的氟化稀土，1‑3％的冰晶石，4‑7％的钨铁，13‑16％的钼铁，0.4‑0.7％的钒铁，1‑3％的氟化钙，其余为铁粉。本发明的药芯焊丝具有如说明书所述的优异性能。

技术领域

本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种适用于高温耐蚀镍基合金及9Ni钢焊接用药芯焊丝。

背景技术

高温合金是广泛应用于航空航天、发电、动力、舰船以及石油、化工等领域中的关键材料。在高温合金领域内，按合金基体元素分类可分为铁基、镍基和钴基等高温合金，而其中镍基高温合金是当前应用最为广泛的合金材料。镍基高温合金为单一的镍基奥氏体为基的合金，或者说以镍为主要元素的合金及镍铝系金属间化合物高温材料。该类合金的共同特点是组织稳定、熔点高，具有高的化学稳定性，同时也具有良好的塑性、易于成型的工艺特性。含Cr、Ni、Mo的Hastelloy型合金由于具有耐高温和耐“氧化-还原”复合介质的优异性能正在现代工业生产发展中起着重要的作用。最有代表性的是C-276，它尤其对还原环境以及含有卤素离子的环境有很强的抗蚀能力。同时，靠加入的大量合金元素所引起的固溶强化、弥散强化等作用满足其高温热强性。C-276合金主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐，在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。其中Si和C的含量极低。在氧化和还原状态下，对大多数腐蚀性介质具有优良的耐腐蚀性，具有出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力。还具有耐高温、抗氧化、脱硫、耐室温下所有浓度的盐酸与氢氟酸腐蚀等功能。C-276合金在化工和石化领域得到了广泛的应用，如应用在接触含氯化物有机物的元件和催化系统中。这种材料尤其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸(如甲酸和乙酸)、海水腐蚀环境中使用。

目前，针对C-276高温耐蚀合金的焊接，主要采用镍基焊条和镍基实心焊丝进行，存在焊接工艺性差，焊缝的性能指标稳定性差等缺点。一些现有技术公开了镍基焊接材料。例如，中国专利ZL2016 102357737(CN105643141A，金威焊材)公开的镍基合金用的药芯焊丝，包括镍基合金钢带以及以18～22％的填充率包裹并填充在该镍基合金钢带内的药芯粉；所述的药芯粉质量百分比成分如下：9-13％的金属铬粉，33-36％的金属镍粉，1-2.5％的金属锰粉，16-20％的金红石，1-3％的硅铁，0.5-2％的钛铁，3-6％的长石，3-5％的石英，1-2.5％的氟化稀土，1-3％的冰晶石，5-7％的铌铁，6-8％的钼铁，1-3％的氟化钙，其余为铁粉；另外，该药芯焊丝在施焊后其熔敷金属的化学成分范围以百分率计为：C≤0.10，Si≤0.50，Mn≤0.50，P≤0.02，S≤0.015，Ni≥58.0，Cr为20.0-23.0，Nb为3.15-4.15，Mo为8.0-10.0，Cu≤0.50，Fe≤5.0，Ti≤0.40，Co≤0.10。

CN106457481A(201580029132.X，特殊金属)公开了高强度NI-CR-MO-W-NB-TI焊接产品及使用它焊接的方法和焊缝熔敷，具体涉及的焊接填充金属或焊接填充金属产品，具有重量百分比为：17.0-23.0％的铬，5.0-12.0％的钼，3.0-11.0％的钨，3.0-5.0％的铌，0-2.0％的钽，1.2-3.0％的钛，0.005-1.50％的铝，0.0005-0.100％的碳，少于2.0％的铁，少于5.0％的钴，和余量为镍，其中镍为56.0-65.0％。由所述焊接填充金属形成的焊缝熔敷在焊接状态下具有至少72ksi(496MPa)的最小屈服强度。并且，焊缝熔敷和形成焊缝熔敷的方法包含重量百分比为17.0-23.0％的铬，5.0-12.0％的钼，3.0-11.0％的钨，3.0-5.0％的铌，0-2.0％的钽，1.2-3.0％的钛，0.005-1.50％的铝，0.0005-0.100％的碳，少于8.0％的铁，少于5.0％的钴，和余量为镍，其中镍为56.0-65.0％。所述焊缝熔敷在焊接状态下具有至少72ksi(496MPa)的最小屈服强度。