一种抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝制造技术

技术编号:7520755 阅读:267 留言:0更新日期:2012-07-12 02:20
本发明专利技术涉及一种抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,属于焊接材料技术领域,它是适用于核岛主设备焊接的一种抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,解决目前焊丝在现场焊接中常出现焊接缺陷的问题。其基本化学成分为,以重量百分比计:C:<0.04%,Si<0.5%,Cr:28.0-31.5%,Mn<1.0%,Nb:0.50-1.0%,Al<0.30%,Ti<0.40%,Al+Ti+Nb:1.0-1.5%,Fe:7.0-11.0%,Cu<0.02%,S<0.005%,P<0.005%,Co<0.05%,Ta<0.02%,Mo<0.5%,Ca<0.005%,Mg<0.005%,B<0.001%,Zr<0.02%,N<0.02%,O<0.01%,Ni为余量,其他杂质元素总和<0.1%。本发明专利技术的光焊丝的焊缝熔敷金属室温屈服强度σ0.2≥240MPa,抗拉强度σb≥550MPa,延伸率A%≥30%,焊缝熔敷金属350℃屈服强度σ0.2≥90MPa,室温冲击功Akv≥70J。焊接过程电弧稳定,缺陷少,工艺性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接材料
,具体为一种抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,可用于低合金钢、不锈钢和镍基合金的焊接。尤其是一种专门使用于核岛主设备,例如反应堆压力容器焊接包括驱动管座、接管安全端、堆芯支承块焊接的光焊丝。
技术介绍
随着核工业的发展,镍基合金在核电设备中运用越来越广泛。镍基合金焊接材料也随之得到广泛的运用。核岛主设备用镍基合金为Ni60-Cr30-Fe7合金,其是一种具有良好耐腐蚀性能的镍基合金,母材是在Ni75-Crl5-Fe3合金的基础上进一步提高Cr含量发展而来的,焊接材料也随着母合金的发展而发展。这种镍基焊接材料不仅用于镍基合金的焊接,也广泛用于不锈钢零部件和低合金钢的焊接。该合金对微合金添加元素非常敏感,因此世界范围内各个国家都对其有很多的研究(如表1),世界各地对该合金中的微合金添加元素还没有统一的认识。目前焊丝在现场焊接中容易出现缺陷,各国也没有找到比较有效的控制办法。表1焊丝专利以及成分控制范围(重量比% )权利要求1.一种抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,按重量百分比计,其基本化学成分组成为 C < 0. 04%, Si < 0. 5%, Cr :28. 0-31. 5%, Mn < 1. 0%, Nb :0. 50-1. 0%, Al < 0. 30%, Ti < 0. 40%, Fe :7. 0-11. 0%, Cu < 0. 02%, S < 0. 005%, P < 0. 005%, Co<0. 05%,Zr < 0. 02%,N < 0. 02%,0 < 0. 01%,Ni 为余量,其它杂质元素总和< 0. 1%。2.按照权利要求1所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,按重量百分比计,Si < 0. 15%最优,Nb 0. 6-0. 9%最优,Al+Ti+Nb :1. 0-1. 5%, Ca < 0. 005%, Mg<0. 005%, Ta < 0. 02%, B < 0. 001%, Mo < 0. 5%。3.按照权利要求1所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,按重量百分比计,使用真空熔铸炉冶炼或者电炉加炉外精炼方法冶炼制备母合金钢坯,其基本化学成分组成为 C < 0. 04%, Si < 0. 5%, Cr :28. 0-31. 5%, Mn < 1. 0%, Nb :0. 50-1. 0%, Al < 0. 30%, Ti < 0. 40%, Fe 7. 0-11. 0%, Cu < 0. 02%, S < 0. 005%, P < 0. 005%, Co<0. 05%,Zr < 0. 02%,N < 0. 02%,0 < 0. 01%,Ni 为余量,其它杂质元素总和< 0. 1%。4.按照权利要求3所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,所述制备焊丝的钢坯,按重量百分比计,Si < 0. 15%最优,Nb 0. 6-0. 9%最优,Al+Ti+Nb 1. 0-1. 5%, Ca < 0. 005%, Mg < 0. 005%, Ta < 0. 02%, B < 0. 001%, Mo < 0. 5%。5.按照权利要求1所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,采用钨极氩弧焊焊接,使用Ar作为保护气体,最终使焊缝熔敷金属,所述焊缝熔敷金属,按重量百分比计,其基本化学成分组成为 C < 0. 04%, Si < 0. 5%, Cr :28. 0-31. 5%, Mn < 1. 0%, Nb 0. 50-1. 0%, Al < 0. 30%, Ti < 0. 40%, Fe :7. 0-11. 0%, Cu < 0. 02%, S < 0. 005%, P < 0. 005%, Co < 0. 05%, Zr < 0. 02%, N < 0. 02%, 0 < 0. 01%, Ni 为余量,其它杂质元素总和< 0. 1%。6.按照权利要求5所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,所述焊缝熔敷金属,按重量百分比计,Si < 0. 15%最优,Nb 0. 6-0. 9%最优,Al+Ti+Nb 1. 0-1. 5%, Ca < 0. 005%, Mg < 0. 005%, Ta < 0. 02%, B < 0. 001%, Mo < 0. 5%。7.按照权利要求5或6所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,所述制备焊丝的焊缝熔敷金属,室温屈服强度σ 0. 2≥240MPa,抗拉强度σ b≥550MPa,延伸率≥30%,焊缝熔敷金属350°C屈服强度σ α2≥190MPa,焊缝熔敷金属室温冲击功 Akv≥ 70J。8.按照权利要求5或6所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,所述熔敷金属无点状焊接缺陷,熔敷金属表面氧化物主要为Ca0、Ti02、Al2O3的复合氧化物。9.按照权利要求5或6所述的抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,其特征在于,所述的焊缝熔敷金属无硼致裂纹缺陷。全文摘要本专利技术涉及一种抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,属于焊接材料
,它是适用于核岛主设备焊接的一种抗点状缺陷和裂纹缺陷的镍基光焊丝,解决目前焊丝在现场焊接中常出现焊接缺陷的问题。其基本化学成分为,以重量百分比计C<0.04%,Si<0.5%,Cr28.0-31.5%,Mn<1.0%,Nb0.50-1.0%,Al<0.30%,Ti<0.40%,Al+Ti+Nb1.0-1.5%,Fe7.0-11.0%,Cu<0.02%,S<0.005%,P<0.005%,Co<0.05%,Ta<0.02%,Mo<0.5%,Ca<0.005%,Mg<0.005%,B<0.001%,Zr<0.02%,N<0.02%,O<0.01%,Ni为余量,其他杂质元素总和<0.1%。本专利技术的光焊丝的焊缝熔敷金属室温屈服强度σ0.2≥240MPa,抗拉强度σb≥550MPa,延伸率A%≥30%,焊缝熔敷金属350℃屈服强度σ0.2≥90MPa,室温冲击功Akv≥70J。焊接过程电弧稳定,缺陷少,工艺性能好。文档编号B23K35/30GK102554505SQ20121000791公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日专利技术者李依依, 李殿中, 莫文林, 陆善平 申请人:中国科学院金属研究所本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陆善平莫文林李殿中李依依
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所
类型:发明
国别省市:

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