專利名稱：一種抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，可用于低合金鋼、不銹鋼和鎳基合金的焊接。尤其是一種專門使用于核島主設(shè)備，例如反應(yīng)堆壓力容器焊接包括驅(qū)動管座、接管安全端、堆芯支承塊焊接的光焊絲。
背景技術(shù)：
隨著核工業(yè)的發(fā)展，鎳基合金在核電設(shè)備中運用越來越廣泛。鎳基合金焊接材料也隨之得到廣泛的運用。核島主設(shè)備用鎳基合金為Ni60-Cr30-Fe7合金，其是一種具有良好耐腐蝕性能的鎳基合金，母材是在Ni75-Crl5-Fe3合金的基礎(chǔ)上進一步提高Cr含量發(fā)展而來的，焊接材料也隨著母合金的發(fā)展而發(fā)展。這種鎳基焊接材料不僅用于鎳基合金的焊接，也廣泛用于不銹鋼零部件和低合金鋼的焊接。該合金對微合金添加元素非常敏感，因此世界范圍內(nèi)各個國家都對其有很多的研究(如表1)，世界各地對該合金中的微合金添加元素還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。目前焊絲在現(xiàn)場焊接中容易出現(xiàn)缺陷，各國也沒有找到比較有效的控制辦法。表1焊絲專利以及成分控制范圍(重量比％ )
權(quán)利要求
1.一種抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，按重量百分比計，其基本化學(xué)成分組成為 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 為余量，其它雜質(zhì)元素總和< 0. 1%。
2.按照權(quán)利要求1所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，按重量百分比計，Si < 0. 15%最優(yōu)，Nb 0. 6-0. 9%最優(yōu)，Al+Ti+Nb :1. 0-1. 5%, Ca < 0. 005%, Mg<0. 005%, Ta < 0. 02%, B < 0. 001%, Mo < 0. 5%。
3.按照權(quán)利要求1所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，按重量百分比計，使用真空熔鑄爐冶煉或者電爐加爐外精煉方法冶煉制備母合金鋼坯，其基本化學(xué)成分組成為 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 為余量，其它雜質(zhì)元素總和< 0. 1%。
4.按照權(quán)利要求3所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，所述制備焊絲的鋼坯，按重量百分比計，Si < 0. 15%最優(yōu)，Nb 0. 6-0. 9%最優(yōu)，Al+Ti+Nb 1. 0-1. 5%, Ca < 0. 005%, Mg < 0. 005%, Ta < 0. 02%, B < 0. 001%, Mo < 0. 5%。
5.按照權(quán)利要求1所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，采用鎢極氬弧焊焊接，使用Ar作為保護氣體，最終使焊縫熔敷金屬，所述焊縫熔敷金屬，按重量百分比計，其基本化學(xué)成分組成為 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 為余量，其它雜質(zhì)元素總和< 0. 1%。
6.按照權(quán)利要求5所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，所述焊縫熔敷金屬，按重量百分比計，Si < 0. 15%最優(yōu)，Nb 0. 6-0. 9%最優(yōu)，Al+Ti+Nb 1. 0-1. 5%, Ca < 0. 005%, Mg < 0. 005%, Ta < 0. 02%, B < 0. 001%, Mo < 0. 5%。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，所述制備焊絲的焊縫熔敷金屬，室溫屈服強度σ 0. 2≥240MPa，抗拉強度σ b≥550MPa，延伸率≥30%，焊縫熔敷金屬350°C屈服強度σ α2≥190MPa，焊縫熔敷金屬室溫沖擊功 Akv≥ 70J。
8.按照權(quán)利要求5或6所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，所述熔敷金屬無點狀焊接缺陷，熔敷金屬表面氧化物主要為Ca0、Ti02、Al2O3的復(fù)合氧化物。
9.按照權(quán)利要求5或6所述的抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，其特征在于，所述的焊縫熔敷金屬無硼致裂紋缺陷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，屬于焊接材料技術(shù)領(lǐng)域，它是適用于核島主設(shè)備焊接的一種抗點狀缺陷和裂紋缺陷的鎳基光焊絲，解決目前焊絲在現(xiàn)場焊接中常出現(xiàn)焊接缺陷的問題。其基本化學(xué)成分為，以重量百分比計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％，F(xiàn)e7.0-11.0％，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為余量，其他雜質(zhì)元素總和＜0.1％。本發(fā)明的光焊絲的焊縫熔敷金屬室溫屈服強度σ0.2≥240MPa，抗拉強度σb≥550MPa，延伸率A％≥30％，焊縫熔敷金屬350℃屈服強度σ0.2≥90MPa，室溫沖擊功Akv≥70J。焊接過程電弧穩(wěn)定，缺陷少，工藝性能好。
文檔編號B23K35/30GK102554505SQ20121000791
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者李依依, 李殿中, 莫文林, 陸善平 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所