一种ENiCrMo-3焊条的生产方法与流程

本发明属于金属材料制造领域，特别涉及一种enicrmo-3焊条的生产方法。

背景技术：

1、uns n06625合金是一种固溶强化型镍基合金，具有优异的高温性能、持久性能和抗腐蚀能力，常用于核电、火电和化工等相关装备制造领域。enicrmo-3焊条主要用于该系列镍铬钼合金的焊接，需求量大。现有的enicrmo-3焊条主要依赖于进口，价格昂贵，交期受限。因此发展该焊条的生产原材料enicrmo-3焊条具有广阔的市场前景，有助于enicrmo-3焊条实现国产化。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种enicrmo-3焊条的生产方法，该方法工艺路线设计合理，节奏快，生产效率高，而且生产的产品纯净度高，组织均匀，且晶粒度和室温拉伸性能控制良好，同时具备良好的表面质量和拉拔成型性能。

2、为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

3、一种enicrmo-3焊条的生产方法，包括如下步骤：

4、步骤1，根据金属原材料的成分，按照enicrmo-3目标成分计算原材料配比，并根据配比关系分别称量金属原材料；金属原材料采用返回料或合金料；所述金属原材料在使用前进行清洁处理，去除表面杂质，并进行烘干，保证原材料清洁干燥。其中，所述镍板经过分切裁剪成(100-150)*(100-150)mm小块。所述去除表面杂质是采用滚筒式除锈剂对镍板、纯铁、返回料和合金料进行除锈处理，消除表面氧化皮和附着物；所述烘干在室式炉中进行，所述烘干的温度为380-450℃，烘干时间≥4h；

5、步骤2，真空感应冶炼，将金属镍和金属钼装炉，抽真空熔清精炼，然后在熔清精炼后加入金属铬、镍铌，并在化清后二次精炼，待精炼结束后加入金属铝和金属钛，充氩气精炼，取样微调成分直至成分合格，测温出钢得到真空感应锭；所述熔清精炼的温度为1470-1570℃，时间≥20min，所述化清后二次精炼的温度为1480-1580℃，时间≥25min，所述充氩气的压力为7000-10000pa；所述出钢的温度为1440-1500℃。真空感应冶炼全过程均与大气隔离，为降低钢液气体含量提供了基础。在冶炼时抽高真空，液面以上处于高真空状态，有利于钢液中onh元素的脱离。此外，精炼分为两次精炼，第一次精炼去除随炉量中的杂质，并且在二次精炼前加入脱氧剂al、ti。通过分步分类脱氧、脱硫使得合金纯净度提高；

6、步骤3，电渣重熔：首先对真空感应锭进行平头、修磨，清除表面缺陷，然后将感应锭和辅助电极焊接在一起装入电渣重熔炉，进行电渣重熔，得到电渣锭，其中，电渣重熔的稳态熔速为4.8-5.8kg/min，采用6系列镍基合金底垫代替常规碳钢底垫，避免起弧时底垫熔化导致电渣锭底部增铁；

7、步骤4，锻造成型：将钢锭进行均质化处理，然后进行采用径锻机直接锻造成开坯(径锻直材)，得到方坯。所述均质化处理的温度为1170-1220℃，所述径锻直材采用两火径锻成型，该锻造的温度为1150-1200℃，开锻温度≥930℃，终锻温度≥800℃，且锻造的延伸率控制在1.4以内。径锻调控多道次大变形与中间加热制度想匹配以破碎析出相，加速有害相的回溶使得最终组织均匀分布。相较于采用快锻机锻造成方坯(快锻直材)，径锻机变形频次快，中间坯可在线热切，同时减少了锻造火次，整体生产节奏快。相较于快锻机+径锻机联合锻造成方坯(快径联合)，径锻直材减少了冷料加热、物料转运时间，可以连续生产。

8、步骤5，将方坯放入步进式加热炉中加热，经过初轧、精轧得到线材，所述线材的直径为5.5mm，公差在0.25mm以内，所述轧制的温度为1180-1210℃，开轧温度≥1000℃，终轧温度≥870℃；

9、步骤6，将线材装入环形炉中固溶，固溶温度控制在1080-1120℃，保温后入循环水中冷却，经过该温度固溶后晶粒度可将线材晶粒度控制在3-5级，抗拉强度控制在700-830mpa，可以有效避免后续拉拔过程中的断丝、表面起橘皮等问题。同时线材表面氧化皮变得疏松，经过酸液酸洗、高压水冲洗，能快速高效的洗净表面氧化皮，保证表面质量；经拉拔得到焊芯，所述焊芯的化学成分(wt.％)为c≤0.02％、si≤0.3％、mn≤0.15％、p≤0.005％、s≤0.01％、cr 21.5-22.5％、ni≥58％、mo 8.5-9.5％、al 0.1-0.25％、ti 0.1-0.3％、nb+ta 3.4-3.8％、fe≤0.5％、cu≤0.05％；

10、步骤7，将二氟化钙、钾长石、大理石和钠钾水玻璃混合并研磨处理，形成均质细粉料；然后加入甲基硅酸钠、异丙醇铝和钛酸正丁酯密封搅拌20-30min，得到预制粉料；所述预制粉料的质量配比为：二氟化钙7-10份、钾长石8-15份、大理石3-5份、钠钾水玻璃3-5份、甲基硅酸钠0.5-1份、异丙醇铝10-12份、钛酸正丁酯10-15份，所述研磨处理的温度为5-10℃，研磨压力为0.3-0.5mpa，所述密封搅拌的搅拌速度为300-500r/min；所述钾钠水玻璃的浓度为44°-45°；

11、步骤8，将均质细粉料均匀涂布在待涂布线材表面，利用压条机进行裹覆处理，经静置烘焙和高温烘焙，得到enicrmo-3焊条，所述均质细粉料的加入量是线材质量的50-70％；所述低温烘焙的氛围为氮气与水蒸气的混合氛围，且氮气与水蒸气的体积比为9-10:1，所述高温烘焙的温度为300-350℃；该步骤利用钾钠水玻璃和钛酸正丁酯的液体特性，提高细粉料的流动性，从而保证了均布的稳定性，并在静置烘焙后将钛酸正丁酯和异丙醇铝形成原位水解，配合后续的高温烘焙，形成渗透性良好的粘结效果，保证了药皮的稳定性与缝隙填补特性，对线材起到优异的保护作用，配合高温烘焙带来的氢氧化铝和钛酸的原位缩聚，提高了药皮致密性。药皮自身的材料与线材的存在一定的相近性，在裹覆处理、静置烘焙和高温烘焙过程中形成紧密连接，减少药皮与线材间的缝隙。

12、从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

13、1.本发明制备的enicrmo-3焊条具有纯净度高，组织均匀，且晶粒度和拉伸性控制良好，同时具备良好的表面质量和拉拔成型性能，有助于enicrmo-3焊条实现国产化，解决enicrmo-3焊条从国外进口，价格昂贵，交期受限的问题。

14、2.本发明采用高纯净冶炼方式(真空感应+保护气氛电渣重熔特种冶炼)。控制感应精炼温度、时间，去除有害元素；控制电渣稳态熔速，保证补缩；采用6系列镍基合金底垫，解决电渣底部铁含量增加的问题。采用高纯净冶炼方式生产的线材非金属夹杂物含量少，气体含量控制在低水平。

15、3.本发明采用径锻直材的锻造开坯方式，变形道次分配合理，方坯组织均匀，可连续生产，转运节奏快，生产效率高。

16、4.本发明采用固溶处理通过控制温度，将晶粒度调控在3-5级，抗拉强度调控在700-830mpa之间，后续酸洗、拉拔成型效果优良。

17、5.本发明的药皮中含有钛酸正丁酯与钾钠水玻璃，在前驱体状态具有良好的流动性，不仅与线材形成紧密的连接，而且能够对线材起到良好的保护作用，同时兼具提高焊缝机械性能，稳定电弧燃烧，宝华焊缝和降低焊渣的作用。