一种镍基高温合金脱氧的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111118318A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号202010094544.4(22)申请日2020.02.16(71)申请人广东石油化工学院地址525000广东省茂名市官渡二路139号大院(72)发明人王吉孝王黎马李莫才颂李柏茹黄敏王君金国(74)专利代理机构茂名市穗海专利事务所44106代理人高锡珍(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C19/05(2006.01)B23K35/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种镍基高温合金脱氧的方法(57)摘要本发明公开了一种镍基高温合金脱氧的方法，该方法包括：精选冶炼原材料；采用ZG-0.025型真空感应熔炼炉熔炼Inconel690合金铸锭，其工艺参数为：抽真空至0.01Pa，10～15kW：10～20min；20～25kW直到熔化；真空度≤0.1Pa，精炼10min，电磁搅拌；真空下降低功率至5kW冷冻放气，再升温，反复2-3次；高真空充入高纯氩气，调整温度，加入脱氧元素稀土镧和镁，电磁搅拌后加入微合金化元素硅、铝、钛、铌和钼及易挥发元素锰，电磁搅拌；降低功率，浇注，冷却取出铸锭，切除冒口。本发明得到的铸锭内部组织致密、化学成分均匀、无缩孔和缩松，铸锭氧含量≤10ppm。CN111118318ACN111118318A权利要求书1/1页1.一种镍基高温合金脱氧的方法，其特征在于，该方法包括：（1）精选冶炼原材料，包括纯铁、金川镍、金属铬、金属钼、硅、金属锰、金属铌和钛，纯铁表面酸洗除锈，原材料烘干，钢锭模和保温冒及浇杯高温烘干；（2）采用ZG-0.025型真空感应熔炼炉熔炼Inconel690合金铸锭，其工艺参数为：抽真空至0.01Pa，10～15kW：10～20min；20～25kW直到熔化；真空度≤0.1Pa，精炼10min，电磁搅拌；真空下降低功率至5kW冷冻放气，再升温，反复2-3次；高真空充入高纯氩气，调整温度，加入脱氧元素稀土镧和镁，电磁搅拌后加入微合金化元素硅、铝、钛、铌和钼及易挥发元素锰，电磁搅拌；降低功率，浇注，冷却取出铸锭，切除冒口。2.如权利要求1所述的一种镍基高温合金脱氧的方法，其特征在于，该镍基高温合金按wt%计其化学成分如下：C≤0.03，Si≤0.50，Mn≤1.0，P≤0.005，S≤0.005，Cr：28.0-31.5，Fe：8.0-12.0，Mo≤0.5，Co≤0.10，Cu≤0.10，Ti≤1.0，Al≤1.1，Nb：0.5-1.0，其它≤0.5，Ni：基体。3.如权利要求1所述的一种镍基高温合金脱氧的方法，其特征在于，该镍基高温合金铸锭含稀土镧和镁含量之和按质量分数计≤0.02%。2CN111118318A说明书1/3页一种镍基高温合金脱氧的方法技术领域[0001]本发明涉及镍基高温合金脱氧技术领域，具体是一种真空感应熔炼+预制氧化镁坩埚+添加稀土镧和镁的脱氧方法。背景技术[0002]镍基合金因具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能，常常用于使用条件苛刻，安全性要求高的设备。随着我国经济的持续、高速发展，装备制造业已经成为国民经济的支柱产业，装备制造业发展的突出特征是：单机设备参数越来越高，使用条件越来越苛刻，对安全性要求越来越高。焊接作为现代工业的关键制造工艺，焊接接头质量是保证工业装备安全性的关键。为满足大型工业装备日益增加的性能要求，国内对镍基焊接材料的需求增长很快，目前，镍基焊接材料的需求量已经从十年前的300~400吨/年，增加到3000~4000吨/年，需求量增长了十倍。[0003]焊接裂纹敏感性大、接头性能受微量元素影响大、焊接气孔敏感性强是镍基焊接材料的重要特点，也是材料研制的技术关键。解决这些技术难题的主要手段是严格控制焊接材料的气体含量和成分波动，严格限制杂质元素的含量，即研制高纯焊接材料，技术上常采用真空冶炼+精炼工艺(如AOD、VOD、ESR等)。由于需求量的原因，国内顶级钢铁企业虽具备生产镍基焊接材料的技术能力，但不关心镍基焊接材料的开发，也没有相关的产品；而少数小型企业，虽然关注镍基焊接材料的市场，但由于技术实力有限，难以研制出合格的特种镍基焊接材料，因此，现有镍基焊接材料基本依赖进口。[0004]镍基焊接材料的另一个特点是接头质量和焊接工艺的稳定性密切相关，技术发展趋势是自动化焊接的比例越来越高，这不仅要求焊接材料（如焊丝）满足对应的成分要求，还要求焊丝具备优异的工艺性能，如焊丝表面状态、几何尺寸和物理性能的稳定性。这些要求对焊丝的制造工艺提出了更高的要求，在焊丝表面粗糙度控制，焊丝表面涂层和拉丝工艺等方面提出了新的要求。国际上少数