CN106916999A - 一种Ni基粉生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种Ni基粉生产工艺，所述工艺步骤如下：第一步、配料：选择材料及含量如下：Cr为0.5～2％，B为2～4％，Si为10～14％，Fe为0.05～2％，C为0.05～2％，余量为Ni；第二步、熔炼；第三步、雾化；第四步、集粉；第五步、烘干；第六步、对粉末的质量和性能检验。本发明工艺步骤安排合理，实现对Ni基粉的生产加工，保证了Ni基粉的加工质量，改善了Ni基粉加工后硬度、流动性的性能，以满足使用要求。

Description

一种Ni基粉生产工艺
技术领域
本发明涉及焊接加工技术领域，具体地说是一种Ni基粉生产工艺。
背景技术
镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要性能又细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。高温合金按照基体的不同，分为：铁基高温合金，镍基高温合金与钴基高温合金。其中镍基高温合金简称镍基合金。
然而，传统的Ni基粉由于加工工艺安排和设计不合理，导致Ni基粉制成后的性能差异较大，最终会影响到Ni基粉的应用领域及应用的效果，因此迫切需要一种可以改善Ni基粉加工质量的工艺。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提出一种Ni基粉生产工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种Ni基粉生产工艺，所述工艺步骤如下：
第一步、配料：选择材料及含量如下：
Cr为0.5～2％，B为2～4％，Si为10～14％，Fe为0.05～2％，C为0.05～2％，余量为Ni；
第二步、熔炼；
第三步、雾化；
第四步、集粉；
第五步、烘干；
第六步、对粉末的质量和性能检验。
所述熔炼的步骤如下：
a)投料顺序：按照Ni、C、B、Cr、Si的顺序加入到中频感应炉中，控制炉料不大于炉膛的三分一；
b)在炉料熔化前应使中频功率低于60kw，避免产生过流现象，等到炉料完全熔化后，将剩余配料全部加完，同时再将中频感应炉加到满功率至120kw；
c)钢液沸腾后，静置2分钟，扒渣；
d)扒渣完毕后，需加入占配料总量0.5％的玻璃继续升温、静渣；
e)出炉前需要慢慢加入占配料总量0.05％～1.5％的SiCa粉；
f)温度达到1250℃时，在确认雾化压力已在范围内的情况下，倾炉进入雾化工序。
所述雾化的工艺步骤如下：
a)准备工作：在雾化前，雾化罐中盛放一定量的冷水；
b)选择雾化的喷嘴直径为0.03～0.05mm，漏嘴直径为5～7mm，雾化压力为200～500kg/mm2。
所述第六步的检验为检查粉末的状态，即粉末应均匀、干燥，且无任何外来物，显微镜下观察粉末为球形。
所述第六步的检验为检查粉末喷焊性，即喷焊性检验内容包括：沉积效率、自熔性、镜面反光情况、是否有气孔夹杂。
所述第六步的检验为喷焊涂层硬度检验，即用HLM-100里氏硬度仪测量喷焊试样的洛氏硬度。
所述第六步的检验为粉末粒度检验，即采用标准筛取样100g用拍击式标准筛振筛机振15分钟，观察粒度情况。
所述第六步的检验为粉末流动性、松装密度测定，即采用GB1479-84和GB1480-84的方法测量粉末的流动性和松装密度。
本发明的有益效果是：本发明工艺步骤安排合理，实现对Ni基粉的生产加工，保证了Ni基粉的加工质量，改善了Ni基粉加工后硬度、流动性的性能，以满足使用要求。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种Ni基粉生产工艺，所述工艺步骤如下：
第一步、配料：选择材料及含量如下：
Cr为0.5％，B为4％，Si为14％，Fe为0.05％，C为2％，余量为Ni；
第二步、熔炼：
a)投料顺序：按照Ni、C、B、Cr、Si的顺序加入到中频感应炉中，控制炉料不大于炉膛的三分一；
b)在炉料熔化前应使中频功率低于60kw，避免产生过流现象，等到炉料完全熔化后，将剩余配料全部加完，同时再将中频感应炉加到满功率至120kw；
c)钢液沸腾后，静置2分钟，扒渣；
d)扒渣完毕后，需加入占配料总量0.5％的玻璃继续升温、静渣；
e)出炉前需要慢慢加入占配料总量0.05％的SiCa粉；
f)温度达到1250℃时，在确认雾化压力已在范围内的情况下，倾炉进入雾化工序；
第三步、雾化：
a)准备工作：在雾化前，雾化罐中盛放一定量的冷水；
b)选择雾化的喷嘴直径为0.03mm，漏嘴直径为7mm，雾化压力为200kg/mm2；
第四步、集粉；
第五步、烘干；
第六步、对粉末的质量和性能检验：
a)检查粉末的状态：
粉末应均匀、干燥，且无任何外来物，显微镜下观察粉末为球形；
b)检查粉末喷焊性：
喷焊性检验内容包括：沉积效率、自熔性、镜面反光情况、是否有气孔夹杂；
c)喷焊涂层硬度检验：
用HLM-100里氏硬度仪测量喷焊试样的洛氏硬度；
d)粉末粒度：
采用标准筛取样100g用拍击式标准筛振筛机振15分钟，观察粒度情况；
e)粉末流动性、松装密度测定：
采用GB1479-84和GB1480-84的方法测量粉末的流动性和松装密度。
上述检测合格后，即可进行包装。
实施例二：
一种Ni基粉生产工艺，所述工艺步骤如下：
第一步、配料：选择材料及含量如下：
Cr为2％，B为2％，Si为10％，Fe为2％，C为0.05％，余量为Ni；
第二步、熔炼：
a)投料顺序：按照Ni、C、B、Cr、Si的顺序加入到中频感应炉中，控制炉料不大于炉膛的三分一；
b)在炉料熔化前应使中频功率低于60kw，避免产生过流现象，等到炉料完全熔化后，将剩余配料全部加完，同时再将中频感应炉加到满功率至120kw；
c)钢液沸腾后，静置2分钟，扒渣；
d)扒渣完毕后，需加入占配料总量0.5％的玻璃继续升温、静渣；
e)出炉前需要慢慢加入占配料总量1.5％的SiCa粉；
f)温度达到1250℃时，在确认雾化压力已在范围内的情况下，倾炉进入雾化工序；
第三步、雾化：
a)准备工作：在雾化前，雾化罐中盛放一定量的冷水；
b)选择雾化的喷嘴直径为0.05mm，漏嘴直径为5mm，雾化压力为300kg/mm2；
第四步、集粉；
第五步、烘干；
第六步、对粉末的质量和性能检验：所述检验与实施例一中的第六步相同。
上述检测合格后，即可进行包装。
实施例三：
一种Ni基粉生产工艺，所述工艺步骤如下：
第一步、配料：选择材料及含量如下：
Cr为1％，B为3％，Si为13％，Fe为1％，C为1％，余量为Ni；
第二步、熔炼：
a)投料顺序：按照Ni、C、B、Cr、Si的顺序加入到中频感应炉中，控制炉料不大于炉膛的三分一；
b)在炉料熔化前应使中频功率低于60kw，避免产生过流现象，等到炉料完全熔化后，将剩余配料全部加完，同时再将中频感应炉加到满功率至120kw；
c)钢液沸腾后，静置2分钟，扒渣；
d)扒渣完毕后，需加入占配料总量0.5％的玻璃继续升温、静渣；
e)出炉前需要慢慢加入占配料总量1％的SiCa粉；
f)温度达到1250℃时，在确认雾化压力已在范围内的情况下，倾炉进入雾化工序；
第三步、雾化：
a)准备工作：在雾化前，雾化罐中盛放一定量的冷水；
b)选择雾化的喷嘴直径为0.04mm，漏嘴直径为6mm，雾化压力为400kg/mm2；
第四步、集粉；
第五步、烘干；
第六步、对粉末的质量和性能检验：所述检验与实施例一中的第六步相同。
上述检测合格后，即可进行包装。
实施例四：
一种Ni基粉生产工艺，所述工艺步骤如下：
第一步、配料：选择材料及含量如下：
Cr为1.5％，B为3.5％，Si为12％，Fe为1.5％，C为1.3％，余量为Ni；
第二步、熔炼：
a)投料顺序：按照Ni、C、B、Cr、Si的顺序加入到中频感应炉中，控制炉料不大于炉膛的三分一；
b)在炉料熔化前应使中频功率低于60kw，避免产生过流现象，等到炉料完全熔化后，将剩余配料全部加完，同时再将中频感应炉加到满功率至120kw；
c)钢液沸腾后，静置2分钟，扒渣；
d)扒渣完毕后，需加入占配料总量0.5％的玻璃继续升温、静渣；
e)出炉前需要慢慢加入占配料总量1.2％的SiCa粉；
f)温度达到1250℃时，在确认雾化压力已在范围内的情况下，倾炉进入雾化工序；
第三步、雾化：
a)准备工作：在雾化前，雾化罐中盛放一定量的冷水；
b)选择雾化的喷嘴直径为0.035mm，漏嘴直径为6.5mm，雾化压力为500kg/mm2；
第四步、集粉；
第五步、烘干；
第六步、对粉末的质量和性能检验：所述检验与实施例一中的第六步相同。
上述检测合格后，即可进行包装。
为了论证本申请的结论，特将实施例一至实施例四实施后进行了对比试验测试，分别如下：
实验一：粒度测试
本发明借助于振动筛筛分，所述振动筛为325目的超声波振动筛，其中对比组为传统的Ni基粉工艺制成的Ni基粉。由上述实验测试数据可知，采用本发明的技术方案后，Ni基粉不能通过140目的颗粒比例不超过3％，能通过140目但不能通过325目的颗粒比例不低于92％，能通过325目的颗粒比例不超过5％；而对比组不能通过140目筛比率为9.3％，能通过140目筛但不能通过325目筛比率为90.1％，能通过325目筛比率为0.6％。由此可见本发明极大的改善了Ni基粉的加工质量，从而保证了Ni基粉的使用性能，改善了Ni基粉加工后硬度、流动性的性能。
实验二：硬度测试
由实验二数据可知，本发明Ni基粉喷焊后形成的涂层硬度可达69HRc以上，而对比组只有46HRc，硬度得到了显著的提升。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述工艺步骤如下：
第一步、配料：选择材料及含量如下：
Cr为0.5～2％，B为2～4％，Si为10～14％，Fe为0.05～2％，C为0.05～2％，余量为Ni；
第二步、熔炼；
第三步、雾化；
第四步、集粉；
第五步、烘干；
第六步、对粉末的质量和性能检验。
2.根据权利要求1所述的一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述熔炼的步骤如下：
a)投料顺序：按照Ni、C、B、Cr、Si的顺序加入到中频感应炉中，控制炉料不大于炉膛的三分一；
b)在炉料熔化前应使中频功率低于60kw，避免产生过流现象，等到炉料完全熔化后，将剩余配料全部加完，同时再将中频感应炉加到满功率至120kw；
c)钢液沸腾后，静置2分钟，扒渣；
d)扒渣完毕后，需加入占配料总量0.5％的玻璃继续升温、静渣；
e)出炉前需要慢慢加入占配料总量0.05％～1.5％的SiCa粉；
f)温度达到1250℃时，在确认雾化压力已在范围内的情况下，倾炉进入雾化工序。
3.根据权利要求1所述的一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述雾化的工艺步骤如下：
a)准备工作：在雾化前，雾化罐中盛放一定量的冷水；
b)选择雾化的喷嘴直径为0.03～0.05mm，漏嘴直径为5～7mm，雾化压力为200～500kg/mm2。
4.根据权利要求1所述的一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述第六步的检验为检查粉末的状态，即粉末应均匀、干燥，且无任何外来物，显微镜下观察粉末为球形。
5.根据权利要求1所述的一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述第六步的检验为检查粉末喷焊性，即喷焊性检验内容包括：沉积效率、自熔性、镜面反光情况、是否有气孔夹杂。
6.根据权利要求1所述的一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述第六步的检验为喷焊涂层硬度检验，即用HLM-100里氏硬度仪测量喷焊试样的洛氏硬度。
7.根据权利要求1所述的一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述第六步的检验为粉末粒度检验，即采用标准筛取样100g用拍击式标准筛振筛机振15分钟，观察粒度情况。
8.根据权利要求1所述的一种Ni基粉生产工艺，其特征在于：所述第六步的检验为粉末流动性、松装密度测定，即采用GB1479-84和GB1480-84的方法测量粉末的流动性和松装密度。
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