本發(fā)明涉及焊接,特別是涉及一種用于高應(yīng)力條件下焊接的鎳基粉芯焊絲。
背景技術(shù):
1、大重型裝備的生產(chǎn)時間一般為2~6年,價格高昂,若使用新裝備替代老裝備,終端用戶面臨的成本非常高,一般不會選擇更換新裝備,所以維修延壽成了唯一延長老舊裝備繼續(xù)服役的唯一選擇。
2、大重型裝備基本是由鋼鐵(鐵基合金)材料建造,表面磨損、開裂是其失效的重要形式,由于應(yīng)力大,且直接與外界接觸,在服役過程中容易失效。在修復(fù)過程中,高應(yīng)力的工況對焊縫性能提出了很高的要求。若使用鐵基合金焊材焊接,為減小焊縫區(qū)域形成裂紋,需要對修復(fù)區(qū)域加熱至150~300℃再進(jìn)行焊接,并且焊接過程中要保持在這個溫度區(qū)間,焊工的工作環(huán)境非常惡劣,此外,很多時候是高空作業(yè),勞動強(qiáng)度大,發(fā)生意外風(fēng)險高。采用高抗裂性鎳基合金修復(fù),可以在幾乎無預(yù)熱的情況下施工,而且焊縫不開裂,能滿足修復(fù)強(qiáng)度要求。這是由于鎳基合金晶體結(jié)構(gòu)只有面心立方一種形式,不會在焊接過程中發(fā)生相變,形成硬脆相,避免了多數(shù)鐵基合金焊接時易形成脆硬相而開裂的情況。而且固溶強(qiáng)化的鎳基合金滑移系多,高應(yīng)力下變形能力強(qiáng),不會因高應(yīng)力而開裂。
3、現(xiàn)有的鎳基合金絲材多為實(shí)心絲,進(jìn)行熔化極氣保護(hù)焊的全位置焊接時,成形差,容易形成缺陷。通過在粉芯絲中添加礦物粉,使熔池表面形成有效的渣殼保護(hù),不僅改善了成形,而且缺陷減少。另外,實(shí)心絲的成分固定,不能完全適應(yīng)用不同成分金屬的修復(fù),尤其是基體金屬中s元素含量高的時候,鎳基合金焊縫容易出現(xiàn)缺陷,本專利提供的合金元素依據(jù)被修復(fù)金屬的成分而進(jìn)行含量調(diào)整,而且通過提高mn、mo元素含量減少s等有害元素的影響,使焊絲更加適合不同金屬的修復(fù)。
4、因此,有必要提供了一種強(qiáng)度較高,且塑韌性較好的,抗開裂能力強(qiáng)的鎳基焊絲,適用于高應(yīng)力條件下鐵基材料的裂紋修補(bǔ)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種鎳基粉芯焊絲,能夠在高應(yīng)力條件下焊接,焊接得到的焊縫強(qiáng)度高,抗變形能力強(qiáng)。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種鎳基粉芯焊絲,包括外皮和粉芯,外皮包裹著粉芯;外皮為鎳鉻合金帶,粉芯的組成包括:金屬鉻粉1%~8%、金屬錳8~20%、金屬鉬2~20%、金屬鐵粉35%~50%、鈦鐵粉0%~2%、釩鐵粉0%~3%、硅鐵粉<2%、鈮鐵粉3%~8%、螢石2%~6%、金紅石1%~3%、石英2%~7%、大理石3%~8%、長石<3%、余量為金屬鎳粉。
3、本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的實(shí)施例鎳基粉芯焊絲,能夠在高應(yīng)力條件下焊接,焊接得到的焊縫強(qiáng)度高,塑韌性強(qiáng)。
1.一種鎳基粉芯焊絲,包括外皮和粉芯,外皮包裹著粉芯;外皮為鎳鉻合金帶,其特征在于,粉芯的組成包括:金屬鉻粉1%~8%、金屬錳8~20%、金屬鉬2~20%、金屬鐵粉35%~50%、鈦鐵粉0%~2%、釩鐵粉0%~3%、硅鐵粉<2%、鈮鐵粉3%~8%、螢石2%~6%、金紅石1%~3%、石英1%~3%、大理石3%~8%、長石<3%,余量為金屬鎳粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:外皮的組成包括19%~21%的鉻和67%~81%的鎳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:鈦鐵粉的組成配比為:ti,30~50%;fe,余量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:釩鐵粉的組成配比為:v,50%;fe,余量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:硅鐵粉的組成配比為:s,70%;fe,余量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:鈮鐵粉的組成配比為:nb,30~50%;fe,余量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:粉芯中的粉末的粒徑90%以上在60~325目之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:在鎳基粉芯焊絲中,粉芯的重量系數(shù)為24%~33%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基粉芯焊絲,其特征在于:鎳基粉芯焊絲的直徑為1.2mm~1.6mm。