用于制造具有优化的带焊接性的镍合金的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于以重量％计由以下组成的合金制造具有优化的带焊接性的镍合金的方法(无添加的WIG)：C最大0.05％，Co最大2.5％，余量的Ni，尤其>35‑75.5％，Mn最大1.0％，Si最大0.5％，Mo>2‑23％，P最大0.2％，S最大0.05％，N至多0.2％，Cu≤1.0％，Fe>0‑≤7.0％，Ti>0‑

A Method for Manufacturing Nickel Alloys with Optimal Weldability

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造具有优化的带焊接性的镍合金的方法本专利技术涉及一种用于制造具有优化的带焊接性的镍合金，尤其无添加的WIG的方法。EP0991788B1公开了一种针对氧化性和还原性介质具有高腐蚀耐受性的镍铬钼合金，由以下成分组成(以质量％计)：Cr20.0-23.0％Mo18.5-21.0％Fe最大1.5％Mn最大0.5％Si最大0.10％Co最大0.3％W最大0.3％Cu最大0.3％Al0.1-0.3％Mg0.001-0.15％Ca0.001-0.010％C最大0.01％N0.05-0.15％V0.1-0.3％余量的Ni以及其他由熔融产生的杂质。这种合金可以用于化工设备中的部件。本专利技术的主题的目的是提供一种用于制造镍合金的方法，该镍合金相对于现有技术具有改进的焊接性。该目的通过一种用于由以重量％计的以下组成的合金制造具有优化的带焊接性的镍合金(无添加的WIG)的方法来实现：C最大0.05％Co最大2.5％余量的Ni，尤其>35-75.5％Mn最大1.0％Si最大0.5％Mo>2-23％P最大0.2％S最大0.05％N至多0.2Cu≤1.0％Fe>0-≤7.0％Ti>0-<2.5％Al>0-0.5％Cr>14-<25％V最大0.5％W至多3.5％Mg至多0.2％Ca至多0.02％-其中将所述合金开放式熔融并且铸造成块，-根据需要使所述块经受至少一次热处理，-随后将所述块通过ESU至少重新熔融一次，-根据需要使如此获得的重新熔融的块经受至少一次热处理，-使所述块经受至少一次冷变型和/或热变型，直至存在具有可预定的材料厚度的带材料，-将所述带材料以经定义的长度/宽度分割为带条。本专利技术方法的有利的改进方式由从属权利要求获得。相对于权利要求1，所述合金还可以具有如下组成(以重量％计)：C最大0.025％Co最大2.5％余量的Ni，尤其>35-<75％Mn0.01至最大1.0％Si0.01至最大0.5％Mo2.5-<23％P最大0.1％S最大0.02％Cu0.01至≤1.0％Fe>0-<7.0％Ti>0-1.5％Al>0-0.4％Cr14.5-<25％V最大0.35％W至多3.5％Mg至多0.05％Ca至多0.02％本专利技术的主题优选应可应用于如Alloy59、Alloy2120、AlloyC-22以及AlloyC4的合金。本专利技术的方法优选能够用于制造纵缝焊接的管件，其中纵缝焊接有利地基于熔融焊接方法、尤其无添加的WIG焊接方法来进行。镍材料的WIG焊接性在此可以在不使用添加材料作为带材料的情况下在介于0.5mm与3.5mm之间的厚度范围中单独地通过借助于ESU方法重新熔融材料而得以显著改进。由此可以有效抑制迄今为止在熔体浴(主要为Mg、Ca、Al氧化物)中来自脱氧化过程或来自炉壁的氧化性组分的限制焊接工艺的“悬浮(Aufschwemmen)”，并且可以明显增大所谓的焊接工艺窗口(焊接电流、焊接电压、焊接速度的调整范围)。这些技术优点在如下程度是出人意料的：通过ESU重新熔融，来自块铸件的材料的原始化学组成在对于热成形而言重要的元素(如Mg、Ca、Al、Ti)方面不经历显著的变化。已知的是，ESU重新熔融造成材料的均匀化并且因此造成例如热成形的改进。虽然还已知通过使用ESU方法来改变材料的包涵物(Einschlussinventar)。然而ESU重新熔融对作为带材料的镍合金的WIG焊接性的正面影响是令人惊讶的且此前未得到证实。表1示出材料Alloy59、Alloy2120、C4以及C-22的一般化学组成：表1借助于实施例如下展示本专利技术的主题：在表2中给出了在表1中一般性给出的合金Alloy59的一个批次(317889)：元素质量％C0.005Cr22.8Ni59.9Mn0.16Si0.03Mo15.4Ti0.01Nb0.02Cu0.01Fe1.25P0.005Al0.08Mg0.002V0.15W0.17Co0.02表2将合金开放式熔融并且铸造成块。然后将这些块通过ESU重新熔融。将如此获得的块经受在1150℃至1200℃的温度范围内的热处理并且热辊轧成具有180mmx765mm的边长的板。通过进一步的冷变形或热变形产生厚度1.650mm的带材料，将带材料分割成宽度77.0mm的带条。随后将带材料变形成开放的管件，其中开放的管件的彼此相反的连接端通过纵缝焊接彼此相连以构成封闭的管件。使用以下参数作为用于制造纵缝焊接的管件的WIG焊接参数：U＝13V，I＝190A，保护气体＝纯氩气4.6，焊接速度＝1.2m/min。通过这些参数可以在没有出现氧化物沉积的情况下制造纵缝焊接的管件。由此可以将焊接后的错误率和废品率降低到接近零。在简图中展示了如下状态。材料状态i)带材料开放式熔融，然而没有ESU重新熔融：1.成形为管件的带的移动方向；2.固定的WIG焊接燃烧器，没有使用添加材料；3.用于产生带边缘的材料闭合连接的熔融浴；4.焊缝；5.在焊缝上侧和/或下侧上的不希望的周期性氧化物沉积。材料状态ii)具有ESU重新熔融的带材料：1.成形为管件的带的移动方向；2.固定的WIG焊接燃烧器，没有使用添加物质；3.用于产生带边缘的材料闭合连接的熔融浴；4.焊缝。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于由以重量％计的以下组成的合金制造具有优化的带焊接性的镍合金的方法(无添加的WIG)：C最大0.05％Co最大2.5％余量的Ni，尤其>35‑75.5％Mn最大1.0％Si最大0.5％Mo>2‑23％P最大0.2％S最大0.05％N至多0.2％Cu≤1.0％Fe>0‑≤7.0％Ti>0‑<2.5％Al>0‑0.5％Cr>14‑<25％V最大0.5％W至多3.5％Mg至多0.2％Ca至多0.02％‑所述方法通过将所述合金开放式熔融并且铸造成块，‑根据需要使所述块经受至少一次热处理，‑随后将所述块通过ESU至少重新熔融一次，‑根据需要使如此获得的重新熔融的块经受至少一次热处理，‑使所述块经受至少一次冷变型和/或热变型，直至存在具有可预定的材料厚度的带材料，‑将所述带材料以经定义的长度/宽度分割为带条。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.21 DE 102016125123.21.一种用于由以重量％计的以下组成的合金制造具有优化的带焊接性的镍合金的方法(无添加的WIG)：C最大0.05％Co最大2.5％余量的Ni，尤其>35-75.5％Mn最大1.0％Si最大0.5％Mo>2-23％P最大0.2％S最大0.05％N至多0.2％Cu≤1.0％Fe>0-≤7.0％Ti>0-<2.5％Al>0-0.5％Cr>14-<25％V最大0.5％W至多3.5％Mg至多0.2％Ca至多0.02％-所述方法通过将所述合金开放式熔融并且铸造成块，-根据需要使所述块经受至少一次热处理，-随后将所述块通过ESU至少重新熔融一次，-根据需要使如此获得的重新熔融的块经受至少一次热处理，-使所述块经受至少一次冷变型和/或热变型，直至存在具有可预定的材料厚度的带材料，-将所述带材料以经定义的长度/宽度分割为带条。2.根据权利要求1所述的用于由以重量％计的以下组成的合金制造具有优化的带焊接性的镍合金的方法(无添加的WIG)：C最大0.025％Co最大2.5％余量的Ni，尤其>35-<75％Mn0.01至最大1.0％Si0.01至最大0.5％Mo2.5-<23％P最大0.1％S最大0.02％N至多0.2％Cu0.01至最大1.0％Fe>0-≤7％Ti>...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·沃尔夫，S·吉尔格斯，J·柯派尔尼克，
申请(专利权)人：VDM金属国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE