耐高温硫化氢腐蚀的Ni-Cr焊丝及其制备方法与流程

本发明涉及焊接材料，具体而言，涉及一种耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝和耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法。

背景技术：

1、火力发电锅炉的关键承压部件主要包括过热器管、再热器管、水冷壁管和联箱及管道等，这些部件长期在高温、烟气等恶劣环境介质中运行，不仅要考虑其高温强度，更重要的是向火侧燃料燃烧后形成的腐蚀性气氛及煤灰将会引发管材表面的高温硫化氢（h2s）腐蚀。h2s气体是造成高温腐蚀的主要原因。h2s气体浓度会随着空气过剩系数减小而增大，当高温长期停运时，给水温度降低，为了维持锅炉处理，必然要增加燃料消耗，使缺氧燃烧程度更加严重。h2s气体的腐蚀性在300℃以上逐步增强，即温度每升高50℃，腐蚀程度将增加一倍。对于亚临界大型电站锅炉，燃烧器区域的水冷壁管内汽水温度约在350℃左右，烟气侧水冷壁管温度多在420℃左右，正处于金属发生强烈高温腐蚀的温度范围之内。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的在于提供一种耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝，以解决现有炉管易受到硫化氢腐蚀的技术问题。

2、本发明提供的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝，包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯；所述外皮为cr30ni70带，以占所述药芯总质量的质量百分比计，所述药芯包括cr：50.0%~60.0%，nb：4.0%~6.0%，al：2.0%~4.0%，cu：4.0%~6.0%，fe：1.0%~1.5%，其余为ni。

3、本发明耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝带来的有益效果是：

4、优选的技术方案中，所述耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的填充率为18%~20%。

5、优选的技术方案中，所述耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的直径为1.0mm~1.2mm。

6、本发明的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝直径φ1.0mm-1.2mm，既可用于mig/mag焊，也可以用于tig焊，用途广泛，适用性强。该焊丝适用于电厂锅炉受热面管表面堆焊，经电弧堆焊后的熔覆层组织为奥氏体，具有优异的高温稳定性，可以保证堆焊层的高温服役性能。焊丝采用ni-cr合金系，大量cr的添加保证了熔覆层在高温硫化氢气体中优异的耐蚀性能。该焊丝为了提高镍基基体的强度，添加了一定量的al元素，通过形成弥散分布的ni3al相，提高熔覆层的强度，从而提高其耐灰飞粒子磨损的能力。

7、本发明的第二个目的在于提供一种耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，包括如下步骤：

8、称取药粉：按以下质量百分比称取药粉，cr：50.0%~60.0%，nb：4.0%~6.0%，al：2.0%~4.0%，cu：4.0%~6.0%，fe：1.0%~1.5%，其余为ni粉，以上所有组分的质量百分比之和为100%；

9、烘干药粉；

10、混合药粉；

11、填充药粉：去除外皮表面的油脂，并将外皮弯曲为u形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口；

12、拉拔焊丝：采用拉拔工艺制成焊丝成品。

13、采用上述方法制备的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝，直径φ1.0mm-1.2mm，既可用于mig/mag焊，也可以用于tig焊，用途广泛，适用性强。

14、优选的技术方案中，所述拉拔焊丝中，采用拉拔模具拉拔制造所述焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm。

15、优选的技术方案中，所述药粉的粒度为100目~200目。

16、优选的技术方案中，烘干药粉步骤中，将称取的药粉置于真空加热炉内加热，去除药粉中的水分。

17、优选的技术方案中，所述混合药粉步骤中，将烘干后的药粉放置于混粉机中进行充分的混合。

18、优选的技术方案中，所述外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm，宽度为7mm。

19、优选的技术方案中，还包括焊丝包装步骤：将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。

技术特征：

1.一种耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝，其特征在于，包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯；所述外皮为cr30ni70带，以占所述药芯总质量的质量百分比计，所述药芯包括cr：50.0%~60.0%，nb：4.0%~6.0%，al：2.0%~4.0%，cu：4.0%~6.0%，fe：1.0%~1.5%，其余为ni。

2.根据权利要求1所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝，其特征在于，所述耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的填充率为18%~20%。

3.根据权利要求2所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝，其特征在于，所述耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的直径为1.0mm~1.2mm。

4.一种权利要求1-3任一项的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，其特征在于，所述烘干步骤中，将药粉置于真空加热炉内加热，去除所述药粉中的水分。

6.根据权利要求4或5所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，其特征在于，所述混合药粉步骤中，将烘干后的药粉放置于混粉机中进行混合。

7.根据权利要求4所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，其特征在于，所述拉拔焊丝中，采用拉拔模具拉拔制造所述焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm。

8.根据权利要求4所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，其特征在于，所述药粉的粒度为100目~200目。

9.根据权利要求4所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，其特征在于，所述外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm，宽度为7mm。

10.根据权利要求4所述的耐高温硫化氢腐蚀的ni-cr焊丝的制备方法，其特征在于，还包括焊丝包装步骤：将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。

技术总结
本发明提供了一种耐高温硫化氢腐蚀的Ni‑Cr焊丝及其制备方法，涉及焊接材料技术领域，为解决炉管易受到硫化氢腐蚀的问题而设计。耐高温硫化氢腐蚀的Ni‑Cr焊丝，包括外皮以及填充于外皮中的药芯；外皮为Cr30Ni70带，以占药芯总质量的质量百分比计，药芯包括Cr：50.0%~60.0%，Nb：4.0%~6.0%，Al：2.0%~4.0%，Cu：4.0%~6.0%，Fe：1.0%~1.5%，其余为Ni。本发明提供的耐高温硫化氢腐蚀的Ni‑Cr焊丝中通过Cr、Nb、Al、Cu元素实现其优异耐高温，配合CMT焊接技术，获得稀释率低、成型好的堆焊层，经测试，堆焊层组织为全奥氏体组织，性能优异。

技术研发人员：常哲,刘福广,杨小金,刘国刚,许有海,姜提会,米紫昊,杨二娟,韩天鹏,孙睿,王艳松,黎俊良,乔燕雄,李瑞堂,黄修喜
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13