Ni基合金药芯焊丝制造技术

一种Ni基合金药芯焊丝，立焊姿势下的焊接操作性、抗热裂纹性优异，能够减少熔渣的咬粘和焊道表面凹坑的发生。在由Ni基合金构成的外皮中填充焊剂而成的Ni基合金药芯焊丝，以焊丝总质量计分别以规定量含有Mn、Ni、Cr、Mo、W和Fe，焊剂中，以焊丝总质量计含有TiO2：5.40质量％以上且10.00质量％以下、金属Si和Si氧化物的SiO2换算值：0.40质量％以上且3.00质量％以下、金属Zr和Zr氧化物的ZrO2换算值：2.70质量％以下、Al2O3：0.05质量％以上且1.20质量％以下，并且MnO2：低于0.80质量％，Bi2O3：0.01质量％以下，([TiO2]+[ZrO2])/([SiO2]+[Al2O3])：25.00以下。25.00以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Ni基合金药芯焊丝


[0001]本专利技术涉及Ni基合金药芯焊丝。

技术介绍

[0002]通过药芯焊丝进行的气体保护电弧焊，若与焊条电弧焊和TIG焊接比较，则工作效率良好，在各个领域，从焊条电弧焊和TIG焊接向药芯焊丝的焊接的更替正在进行。因此，在Inconel(注册商标)、Hastelloy(注册商标)等所代表的以各种Ni基合金、9％Ni钢等低温用钢、和超级不锈钢等的母材作为对象的气体保护电弧焊中，Ni基合金药芯焊丝的开发和改良也在进行。作为用于上述这样的焊接对象物焊接的Ni基合金药芯焊丝所要求的特性，不仅要得到具有良好的力学特性的焊接金属，而且还可列举优异的焊接操作性。
[0003]特别是若Ni基合金与其他合金系(软钢系和不锈钢系)比较，则有凝固点低，立焊姿势下进行焊接时熔池容易下垂这样的特征。同样，作为Ni基合金的特征，可列举容易发生热裂纹。例如在专利文献1中提出有一种Ni基合金药芯焊丝，其通过恰当地调整焊丝的焊剂填充率、熔渣成分和金属成分的含量，而试图提高焊接操作性、延展性、韧性和抗裂纹性等焊接金属性能。
[0004]在专利文献2中提出有一种Ni基合金药芯焊丝，其相对于上述专利文献1所述的Ni基合金药芯焊丝而言，能够抑制水平角焊或横焊时焊道表面的凹坑发生。
[0005]使用上述专利文献2所述的药芯焊丝时，根据组成，有可能导致焊接时的电弧稳定性劣化，或抗热裂纹性降低，为了对此加以改善，在专利文献3中公开有一种Ni基合金药芯焊丝，其在恰当调整焊剂成分的同时，还规定了TiO2含量和ZrO2含量对于SiO2含量的比。另外，在上述专利文献3中记述有使用上述Ni基合金药芯焊丝，以Ar－20％CO2气作为保护气体而进行向上立焊时，能够得到优异的焊接操作性和焊接金属的特性。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开平6－198488号公报
[0009]专利文献2：日本特开2008－246507号公报
[0010]专利文献3：日本特开2011－140064号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的问题
[0012]但是，使用上述专利文献3所述的Ni基合金药芯焊丝，在100％CO2气氛下进行向上立焊时，有焊缝容易下垂这样的问题点。这推测是由于，保护气体从Ar－20％CO2成为100％CO2，焊接金属中的氧量发生变化，熔池的凝固点和粘性等变化，以及保护气体的变化导致电弧的紧缩等发生，施加到熔池的热量和等离子体气流的流速发生变化。
[0013]在使用9％Ni钢等的LNG燃料罐、和使用超级不锈钢等的煤气洗涤器的焊接中，保护气体多使用100％CO2。另外，根据结构物的用途，所要求的性能也有所不同，例如，对于
LNG燃料罐，要求极低温下优异的韧性，对于煤气洗涤器则要求有优异的耐腐蚀性，因此作为所使用的焊接材料，要求具有哈氏合金(Hastelloy)系的合金成分的Ni基合金药芯焊丝。
[0014]本专利技术鉴于上述状况而提出，其目的在于，提供一种Ni基合金药芯焊丝，其即使在100％CO2保护气体气氛下，立焊姿势下的焊接操作性也良好，而且能够减少熔渣的咬粘和焊道表面凹坑的发生，并且，能够得到具有优异的抗热裂纹性的焊接金属。
[0015]解决问题的手段
[0016]本专利技术的上述目的，可通过Ni基合金药芯焊丝的下述[1]的构成达成。
[0017][1]一种Ni基合金药芯焊丝，其特征在于，是在由Ni基合金形成的外皮中填充焊剂而成的Ni基合金药芯焊丝，其中，以焊丝总质量计，含有：
[0018]Mn：0.1质量％以上且5质量％以下、
[0019]Ni：40质量％以上且60质量％以下、
[0020]Cr：5质量％以上且20质量％以下、
[0021]Mo：10质量％以上且20质量％以下、
[0022]W：2.0质量％以上且4.0质量％以下、
[0023]Fe：3.0质量％以上7.0质量％以下、
[0024]所述焊剂中，以焊丝总质量计，含有：
[0025]TiO2：5.40质量％以上且10.00质量％以下、
[0026]金属Si和Si氧化物的SiO2换算值：0.40质量％以上且3.00质量％以下、
[0027]金属Zr和Zr氧化物的ZrO2换算值：2.70质量％以下、
[0028]Al2O3：0.05质量％以上且1.20质量％以下，并且
[0029]满足MnO2：低于0.80质量％，Bi2O3：0.01质量％以下，
[0030]设所述TiO2的含量为[TiO2]，所述SiO2换算值为[SiO2]，所述ZrO2换算值为[ZrO2]，所述Al2O3的含量为[Al2O3]时，
[0031]([TiO2]+[ZrO2])/([SiO2]+[Al2O3])：25.00以下。
[0032]另外，Ni基合金药芯焊丝的本专利技术优选的实施方式涉及以下的[2]～[4]。
[0033][2]根据[1]所述的Ni基合金药芯焊丝，其特征在于，所述焊剂还含有从从Na、K和Li中选择的至少一种，
[0034]相对于焊丝总质量，设所述Na的含量、所述K的含量、所述Li的含量分别为[Na]、[K]、[Li]时，
[0035][Na]+[K]+[Li]：0.10质量％以上且0.70质量％以下。
[0036][3]根据[1]或[2]所述的Ni基合金药芯焊丝，其特征在于，
[0037]以焊丝总质量计，所述焊剂还含有金属氟化物的F换算值：0.05质量％以上且0.50质量％以下，
[0038]金属B和B化合物的B换算值：0.030质量％以下。
[0039][4]根据[1]～[3]中任一项所述的Ni基合金药芯焊丝，其特征在于，以焊丝总质量计，还含有Ti：0.50质量％以下。
[0040]专利技术效果
[0041]根据本专利技术，能够提供一种Ni基合金药芯焊丝，其即使在100％CO2保护气体气氛下，立焊姿势下的焊接操作性也良好，而且电弧稳定性优异，能够减少熔渣的咬粘和焊道表
面凹坑的发生，并且，能够得到具有优异的抗热裂纹性的焊接金属。
附图说明
[0042]图1是表示用于评价立焊操作性的焊接方法的示意图。
[0043]图2是表示用于评价抗热裂纹性的焊接条件的示意图。
[0044]图3A是表示用于评价熔渣咬粘的焊接方法的示意图。
[0045]图3B是图3A的侧视图。
[0046]图3C是图3A的俯视图。
具体实施方式
[0047]以下，对用于实施本专利技术的方式详细说明。还有，本专利技术不受以下说明的实施方式限定，在不脱离本专利技术主旨的范围内，能够任意变更实施。
[0048]本专利技术人等，为了解决上述课题而进行了锐意研究，其结果发现，通过将Ni基合金药芯焊丝中的焊剂成分的组成控制在特定的范围，则在向上立焊中不会发生熔池下垂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种Ni基合金药芯焊丝，其特征在于，是在由Ni基合金形成的外皮中填充焊剂而成的Ni基合金药芯焊丝，其中，以焊丝总质量计含有Mn：0.1质量％以上且5质量％以下、Ni：40质量％以上且60质量％以下、Cr：5质量％以上且20质量％以下、Mo：10质量％以上且20质量％以下、W：2.0质量％以上且4.0质量％以下、Fe：3.0质量％以上且7.0质量％以下，所述焊剂以焊丝总质量计含有TiO2：5.40质量％以上且10.00质量％以下、金属Si和Si氧化物的SiO2换算值：0.40质量％以上且3.00质量％以下、金属Zr和Zr氧化物的ZrO2换算值：2.70质量％以下、Al2O3：0.05质量％以上且1.20质量％以下，并且MnO2：低于0.80质量％，Bi2O3：0.01质量％以下，在设所述TiO2的含量为[TiO2]、所述SiO2换算值为[SiO2]、所述ZrO2换算值为[ZrO2]、所述Al2O3的含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：河田纯一，北川良彦，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：