CN112059472A - 一种机匣焊接用焊丝及其制备方法和应用 - Google Patents

一种机匣焊接用焊丝及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种机匣焊接用焊丝及其制备方法和应用，所属焊接材料领域，焊丝元素组成为C：0.03～0.06wt％、Cr：15～16wt％、Mo：14～16wt％、Fe：≤1wt％、Si：≤0.5wt％、Mn：1～2wt％、S：≤0.015wt％、P：≤0.015wt％，余量为Ni；焊丝气体元素含量为O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％。焊丝制备方法包括合金冶炼、锻造、热轧及冷拔。本发明制成的焊丝能够提高对高含量铝、钛的合金焊接的牢固性，不易产生焊接裂缝，大幅提高焊缝的抗热裂性，可抗900℃高温焊接，适用于质量含量为2～2.5％铝、1～1.5％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。

Description

一种机匣焊接用焊丝及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于焊接材料领域，特别涉及一种机匣焊接用焊丝及其制备方法和应用。
背景技术
铝、钛含量较高的时效硬化合金，如GH4708、GH4199合金在焊接时易产生热裂纹，在军用、民用航空发动机和燃机领域中，现有焊丝均无法实现对高铝、钛含量时效硬化合金的焊接，因此需开发适用的焊丝，填补技术空白，以实现焊接目的，保证焊缝抗热裂性。
发明内容
针对上述现有技术焊接丝材焊缝抗热裂性差，焊接时易产生热裂纹的问题，本发明提供一种机匣焊接用焊丝及其制备方法和应用，设计组成成分和制备参数，制成的焊接丝材能够提高对高含量铝、钛的合金焊接的牢固性，不易产生焊接裂缝，大幅提高焊缝的抗热裂性，可抗900℃高温焊接。其具体技术方案如下：
一种机匣焊接用焊丝，焊丝的元素组成成分为，C：0.03～0.06wt％、Cr：15～16wt％、Mo：14～16wt％、Fe：≤1wt％、Si：≤0.5wt％、Mn：1～2wt％、S：≤0.015wt％、P：≤0.015wt％，余量为Ni；所述焊丝的气体元素含量为，O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％；
所述焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；所述焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。
上述一种机匣焊接用焊丝的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，合金冶炼：
(1)按照焊丝的元素组成成分称取原料，使用真空感应炉进行冶炼；布料时，先将坩埚底层装入质量为40％～60％的镍板，然后装入金属Cr、Mo条，最后加入剩余质量为40％～60％的镍板；C、Mn辅料从小料仓加入；
(2)炉料布好后，将真空感应炉进行抽真空，当炉内压力＜2Pa时，送电开始熔炼，待原料熔融后，升温至1500℃～1550℃，进行精炼，精炼时间10min～15min；
(3)精炼后在真空条件下进行浇注，浇注温度控制在1465℃，浇注30min以后脱出合金铸锭；
步骤2，锻造：
(1)将合金铸锭扒皮去除表面缺陷，然后送至加热炉中加热，合金铸锭入炉温度控制在700℃以下，加热升温3h～4h后，温度至1170℃，保温1h～2h；
(2)紧接着将合金铸锭进行锻造，开锻温度在1100℃～1150℃，终锻温度在1000℃以上，再烧时间为20min～30min；锻造时，先用轻锤快打，待产生变形后，再用重锤打，合金铸锭锻造成方坯，然后空冷至室温；
步骤3，热轧：
将方坯表面进行打磨，去除表面氧化皮和缺陷后进行热轧，使用热轧机进行热轧，将方坯加热升温至1180±10℃，开轧温度为1150℃，终轧温度在1000℃以上，经过轧制，将方坯制成盘条；
步骤4，冷拔：
(1)将盘条进行退火，退火在箱式硅碳棒炉中进行，退火温度在1100℃，保温10～30min后进行水冷或空冷至室温。
(2)将退火后的盘条进行酸洗去除表面残留的氧化皮和麻点、凹抗缺陷，使用硝酸和盐酸的水溶液作为酸洗液，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80～85℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，用高压水冲洗干净，最后烘干；
(3)将酸洗后的盘条进行冷拔，盘条的冷拔变形量控制在14％～19％，避免拉拔出现拉毛、断头现象，以及避免盘条中心与表面变形不均匀导致表面产生大附件拉应力的问题；
(4)将冷拔后盘条进行酸洗，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80～85℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，接着用高压水冲洗干净，最后烘干；
(5)重复步骤(1)至(4)的操作1～3次，控制总变形量在40～45％，得到直径为Φ1.0mm～Φ2.0mm的成品焊丝。
上述一种机匣焊接用焊丝应用于质量含量为2～2.5％铝、1～1.5％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。
本发明的一种机匣焊接用焊丝及其制备方法和应用，与现有技术相比，有益效果为：
一、本发明利用Cr元素强化固溶性，利用高含量的Mo元素防止高温焊接时产生焊缝裂纹，利用Mn元素改善合金流动性，结合实际冶炼的可操作性，设计元素含量，并控制C元素在0.06wt％以下，制成的合金焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；制成焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。有效提高对高含量铝、钛的合金焊接的牢固性，不易产生焊接裂缝，大幅提高焊缝的抗热裂性，可900℃高温焊接；经800℃，100h高温持久试验，接头金相组织无明显变化，焊接接头抗裂性级别可达到一级，服役寿命比现有技术可延长8～13％。
二、本发明根据焊丝的合金铸锭热塑性，在锻造预热时，将合金铸锭升温至1170℃，并设计开锻温度在1100℃～1150℃，保证了最佳的变形温度在1100℃～1180℃，易于锻造成型，达到合金铸锭锻造最佳效果。
三、本发明根据焊丝的组成成分特性，设计锻造、热轧参数，控制冷拔形变量在14％～19％，总形变量在40～45％，制备的焊丝微观金相组织结构均匀致密，提高了焊丝抗拉强度，降低焊接裂纹率。
四、本发明方法生产成品率高、可实现性良好。
综上所述，本发明合金焊丝可大幅提高接头性能，广泛应用于航空发动机材料的焊接，在航空发动机GH4708合金制造的高压压气机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣等焊接件使用。
附图说明
图1为本发明实施例1一种机匣焊接用焊丝的制备方法的合金冶炼升温曲线图；
图2为本发明实施例1一种机匣焊接用焊丝的制备方法的合金铸锭的升温曲线图；
图3为本发明实施例1合金铸锭的极限变形量、变形抗力与试验温度的关系曲线图；
图4为本发明实施例1合金铸锭的截面扫描电镜图；
图5为本发明实施例1合金铸锭的夹杂物扫描电镜图；
图6为本发明实施例1合金铸锭的金相组织扫描电镜图：其中，(a)为经1150℃，1h固溶处理后金相组织100倍扫描电镜图；(b)为
Figure BDA0002674823970000031
焊丝金相组织100倍扫描电镜图；(c)为经1150℃，1h固溶处理后金相组织500倍扫描电镜图；(d)为经950℃，1h固溶处理后在经800℃，7h固溶处理的金相组织500倍扫描电镜图；
图7为本发明实施例1对接试片金相组织扫描电镜图：其中，(a)为焊接试样近缝区基体晶粒扫描电镜图；(b)为焊接试样焊缝组织扫描电镜图；
图8为本发明实施例1持久试验后对接试片金相组织扫描电镜图：其中，(a)为焊接试样近缝区组织扫描电镜图；(b)为焊接试样焊缝组织扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施案例和附图1-8对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种机匣焊接用焊丝，焊丝的元素组成成分为，C：0.03wt％、Cr：15.17wt％、Mo：14.49wt％、Fe：0.076wt％、Si：0.045wt％、Mn：1.39wt％、S：0.003wt％、P：0.003wt％，余量为Ni；所述焊丝的气体元素含量为，O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％；
所述焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；所述焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。
上述一种机匣焊接用焊丝的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，合金冶炼：
(1)按照焊丝的元素组成成分称取原料，使用25kg真空感应炉进行冶炼；布料时，先将坩埚底层装入质量为50％的镍板，然后装入金属Cr、Mo条，最后加入剩余质量为50％的镍板；C、Mn辅料从小料仓加入；
(2)炉料布好后，将真空感应炉进行抽真空，当炉内压力＜2Pa时，送电开始熔炼，待原料熔融后，升温至1500℃，进行精炼，精炼时间10min；
(3)精炼后在真空条件下进行浇注，浇注温度控制在1465℃，浇注30min后脱出合金铸锭；合金冶炼升温曲线如图1所示；
步骤2，锻造：
(1)将合金铸锭扒皮去除表面缺陷，然后送至加热炉中加热，合金铸锭入炉温度控制在700℃，加热升温3h～4h后，温度升至1170℃，保温1h；合金铸锭的升温曲线如图2所示；
(2)紧接着将合金铸锭在750kg空气锤上进行锻造，开锻温度在1150℃，终锻温度在1000℃，再烧时间为20min；锻造时，先用轻锤快打，待产生变形后，再用重锤打，合金铸锭锻造成40mm×40mm×1200mm的方坯，然后空冷至室温；
步骤3，热轧：
将方坯表面进行打磨，去除表面氧化皮和缺陷后进行热轧，使用Φ250mm×2mm/Φ200mm×5mm线材热轧机进行热轧，将方坯加热升温至1180±10℃，开轧温度为1150℃，终轧温度1000℃，经过13道次轧制，方坯由40mm轧至成Φ8mm盘条；
步骤4，冷拔：
(1)将盘条进行退火，退火在箱式硅碳棒炉中进行，退火温度在1100℃，保温30min后进行水冷或空冷至室温。
(2)将退火后的盘条进行酸洗去除表面残留的氧化皮和麻点、凹坑缺陷，使用硝酸和盐酸的水溶液作为酸洗液，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，用高压水冲洗干净，最后烘干；
(3)将酸洗后的盘条进行冷拔，盘条的冷拔变形量控制在14％～19％，避免拉拔出现拉毛、断头现象，以及避免盘条中心与表面变形不均匀导致表面产生大附件拉应力的问题；
(4)将冷拔后盘条进行酸洗，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，接着用高压水冲洗干净，最后烘干；
(5)重复步骤(1)至(4)的操作1～3次，控制总变形量在40～45％，得到直径为Φ1.0mm～Φ2.0mm的成品焊丝。
本实施例采用Gleeble-1500实验机对步骤1制得的合金铸锭进行热塑性分析，如表1所示。
表1合金铸锭进行热塑性
试验温度℃ 800 850 900 950 1000 1050
极限变形量％ 30 35 38 40 45 40
变形抗力kg 7200 6200 6200 6200 5900 4000
试验温度℃ 1100 1150 1200 1250 1275 1300
极限变形量％ 40 37 37 37 33 6
变形抗力kg 3200 2700 2300 1300 1300 500
将表1数据绘制成合金铸锭的极限变形量、变形抗力与试验温度的关系曲线如图3所示，从图可知，合金在950℃～1250℃具有良好的塑性，在1050℃～1250℃具有较低的变形抗力，合金最佳变形温度在1100℃～1180℃。
本实施例对对步骤1制得的合金铸锭进行微观组织观察，合金铸锭的低倍组织致密，纯洁度为1-2级，如图4、5所示。合金所含Cr、Mo、Mn均为固溶强化元素，因此合金在固溶处理状态下的组织为γ基体上分布着初生碳化物M6C，经1150℃，1h固溶处理晶粒度为3级，如图6所示；经固溶处理+时效处理后合金沿晶界析出了二次碳化物M6C颗粒。
本实施例测试了步骤4退火后的
Figure BDA0002674823970000052
的焊丝经不同变形量冷拔后的拉伸强度，见表2，焊丝的抗拉强度随变形量的增加而升高。但即使变形量达47％时，其抗拉强度仍在标准允许的范围之内。根据技术条件的要求和实际使用情况，该合金焊丝目前主要用于手工氩弧焊，焊丝强度可以按允许达到的上限控制，焊丝可以冷作硬化状态交货。
表2不同变形量冷拔后的拉伸强度
Figure BDA0002674823970000051
经测试47％变形的冷拔状态的
Figure BDA0002674823970000064
焊丝经不同热处理制度处理后焊丝的强度，结果见表3。
表3不同热处理制度处理后焊丝的强度
Figure BDA0002674823970000061
本实施例对成品焊丝的力学性能进行测试，不同规格的焊丝的室温拉伸强度，见表4。
表4焊丝的室温拉伸强度
Figure BDA0002674823970000062
本实施例将制得的焊丝应用于质量含量为2％铝、1.2％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。试焊时，焊件置于冷却铜垫板上，搭接焊缝呈连续焊透状态。先点焊固定，然后熔焊。焊接参数为：焊接电流：(40-50)A，焊速：60mm/min，钨极直径：
Figure BDA0002674823970000065
喷嘴直径：
Figure BDA0002674823970000066
保护气流量：(8L-10L)/min。焊后两小时目视检查。评定方法：平均裂纹率CR＜15％时为1级，CR＝15％～30％时为2级，CR＞30％为3级。
十字搭接接头抗裂性试验结果，见表5；由十字搭接抗裂性试验结果看出，采用该焊丝
Figure BDA0002674823970000067
焊接的试样，其裂纹率均为0；采用该焊丝
Figure BDA0002674823970000068
焊接的试样，其裂纹率均为5％。裂纹率均小于15％，抗裂性均为一级，焊接性良好。
表5十字搭接接头抗裂性试验结果
Figure BDA0002674823970000063
Figure BDA0002674823970000071
对接接头性能试验焊接参数设置，见表6。
表6对接接头性能试验焊接参数
Figure BDA0002674823970000072
对接接头机械性能试验结果，焊接试片经X光检查，用于接头机械性能试验的焊接试片均为经X光检查合格的试片。a)接头机械性能试验结果(焊接试片经热处理后测试)，焊接零件热处理制度：焊前：淬火1100℃～1140℃，空冷；
焊后：退火950℃，3℃～5h，空冷；时效800℃，5℃～10h，空冷。试片焊后经950℃退火3h，空冷+800℃时效，7h，空冷热处理后的机械性能见表7。
表7接头室温拉伸性能
Figure BDA0002674823970000073
焊接对接试片经800℃、100h高温持久试验后的接头磨制金相试样，金相观察如图7所示。从金相组织图片看出，焊接接头母材均未发现晶粒长大现象，半熔合区没有晶界加粗和过烧组织，焊缝金属结晶呈树枝状，枝晶排列均匀细致。未发现冶金缺陷。焊丝近缝区晶粒度均为6～7级，与母材组织6～7级一致。
经800℃、100h高温持久试验后的接头金相组织如图8所示，比较可见，持久试验前后接头金相组织对比，近缝区组织及焊缝组织无明显变化。
实施例2
一种机匣焊接用焊丝，焊丝的元素组成成分为，C：0.056wt％、Cr：15.08wt％、Mo：15.06wt％、Fe：0.06wt％、Si：0.06wt％、Mn：1.14wt％、S：≤0.002wt％、P：0.008wt％，余量为Ni；所述焊丝的气体元素含量为，O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％；
所述焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；所述焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。
上述一种机匣焊接用焊丝的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，合金冶炼：
(1)按照焊丝的元素组成成分称取原料，使用25kg真空感应炉进行冶炼；布料时，先将坩埚底层装入质量为60％的镍板，然后装入金属Cr、Mo条，最后加入剩余质量为40％的镍板；C、Mn辅料从小料仓加入；
(2)炉料布好后，将真空感应炉进行抽真空，当炉内压力＜2Pa时，送电开始熔炼，待原料熔融后，升温至1550℃，进行精炼，精炼时间15min；
(3)精炼后在真空条件下进行浇注，浇注温度控制在1465℃，浇注30min以后脱出合金铸锭；
步骤2，锻造：
(1)将合金铸锭扒皮去除表面缺陷，然后送至加热炉中加热，合金铸锭入炉温度控制在650℃，加热升温3h～4h后，温度至1170℃，保温1.5h；
(2)紧接着将合金铸锭在750kg空气锤上进行锻造，开锻温度在1130℃，终锻温度在1000℃，再烧时间为20min；锻造时，先用轻锤快打，待产生变形后，再用重锤打，合金铸锭锻造成40mm×40mm×1200mm的方坯，然后空冷至室温；
步骤3，热轧：
将方坯表面进行打磨，去除表面氧化皮和缺陷后进行热轧，使用Φ250mm×2mm/Φ200mm×5mm线材热轧机进行热轧，将方坯加热升温至1180±10℃，开轧温度为1150℃，终轧温度在1000℃，经过13道次轧制，方坯由40mm轧至成Φ8mm盘条；
步骤4，冷拔：
(1)将盘条进行退火，退火在箱式硅碳棒炉中进行，退火温度在1100℃，保温25min后进行水冷或空冷至室温。
(2)将退火后的盘条进行酸洗去除表面残留的氧化皮和麻点、凹坑缺陷，使用硝酸和盐酸的水溶液作为酸洗液，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，用高压水冲洗干净，最后烘干；
(3)将酸洗后的盘条进行冷拔，盘条的冷拔变形量控制在14％～19％，避免拉拔出现拉毛、断头现象，以及避免盘条中心与表面变形不均匀导致表面产生大附件拉应力的问题；
(4)将冷拔后盘条进行酸洗，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，接着用高压水冲洗干净，最后烘干；
(5)重复步骤(1)至(4)的操作1～3次，控制总变形量在40～45％，得到直径为Φ1.0mm～Φ2.0mm的成品焊丝。
上述一种机匣焊接用焊丝应用于质量含量为2～2.5％铝、1～1.5％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。
实施例3
一种机匣焊接用焊丝，焊丝的元素组成成分为，C：0.06wt％、Cr：16wt％、Mo：16wt％、Fe：0.8wt％、Si：0.4wt％、Mn：1.8wt％、S：0.01wt％、P：0.01wt％，余量为Ni；所述焊丝的气体元素含量为，O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％；
所述焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；所述焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。
上述一种机匣焊接用焊丝的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，合金冶炼：
(1)按照焊丝的元素组成成分称取原料，使用200kg真空感应炉进行冶炼；布料时，先将坩埚底层装入质量为40％的镍板，然后装入金属Cr、Mo条，最后加入剩余质量为60％的镍板；C、Mn辅料从小料仓加入；
(2)炉料布好后，将真空感应炉进行抽真空，当炉内压力＜2Pa时，送电开始熔炼，待原料熔融后，升温至1550℃，进行精炼，精炼时间10min；
(3)精炼后在真空条件下进行浇注，浇注温度控制在1465℃，浇注30min以后脱出合金铸锭；
步骤2，锻造：
(1)将合金铸锭扒皮去除表面缺陷，然后送至加热炉中加热，合金铸锭入炉温度控制在650℃，加热升温3h～4h后，温度至1170℃，保温1h；
(2)紧接着将合金铸锭在750kg空气锤上进行锻造，开锻温度在1100℃，终锻温度在1005℃，再烧时间为30min；锻造时，先用轻锤快打，待产生变形后，再用重锤打，合金铸锭锻造成40mm×40mm×1200mm的方坯，然后空冷至室温；
步骤3，热轧：
将方坯表面进行打磨，去除表面氧化皮和缺陷后进行热轧，使用Φ250mm×2mm/Φ200mm×5mm线材热轧机进行热轧，将方坯加热升温至1180±10℃，开轧温度为1150℃，终轧温度在1000℃，经过13道次轧制，方坯由40mm轧至成Φ8mm盘条；
步骤4，冷拔：
(1)将盘条进行退火，退火在箱式硅碳棒炉中进行，退火温度在1100℃，保温30min后进行水冷或空冷至室温。
(2)将退火后的盘条进行酸洗去除表面残留的氧化皮和麻点、凹坑缺陷，使用硝酸和盐酸的水溶液作为酸洗液，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，用高压水冲洗干净，最后烘干；
(3)将酸洗后的盘条进行冷拔，盘条的冷拔变形量控制在14％～19％，避免拉拔出现拉毛、断头现象，以及避免盘条中心与表面变形不均匀导致表面产生大附件拉应力的问题；
(4)将冷拔后盘条进行酸洗，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，接着用高压水冲洗干净，最后烘干；
(5)重复步骤(1)至(4)的操作1～3次，控制总变形量在40～45％，得到直径为Φ1.0mm～Φ2.0mm的成品焊丝。
上述一种机匣焊接用焊丝应用于质量含量为2～2.5％铝、1～1.5％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。
实施例4
一种机匣焊接用焊丝，焊丝的元素组成成分为，C：0.03wt％、Cr：15wt％、Mo：14wt％、Fe：0.05wt％、Si：≤0.02wt％、Mn：1wt％、S：0.008wt％、P：0.004wt％，余量为Ni；所述焊丝的气体元素含量为，O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％；
所述焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；所述焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。
上述一种机匣焊接用焊丝的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，合金冶炼：
(1)按照焊丝的元素组成成分称取原料，使用200kg真空感应炉进行冶炼；布料时，先将坩埚底层装入质量为45％的镍板，然后装入金属Cr、Mo条，最后加入剩余质量为55％的镍板；C、Mn辅料从小料仓加入；
(2)炉料布好后，将真空感应炉进行抽真空，当炉内压力＜2Pa时，送电开始熔炼，待原料熔融后，升温至1530℃，进行精炼，精炼时间15min；
(3)精炼后在真空条件下进行浇注，浇注温度控制在1465℃，浇注30min以后脱出合金铸锭；
步骤2，锻造：
(1)将合金铸锭扒皮去除表面缺陷，然后送至加热炉中加热，合金铸锭入炉温度控制在700℃，加热升温3h～4h后，温度至1170℃，保温1.5h；
(2)紧接着将合金铸锭在750kg空气锤上进行锻造，开锻温度在1130℃，终锻温度在1000℃，再烧时间为25min；锻造时，先用轻锤快打，待产生变形后，再用重锤打，合金铸锭锻造成40mm×40mm×1200mm的方坯，然后空冷至室温；
步骤3，热轧：
将方坯表面进行打磨，去除表面氧化皮和缺陷后进行热轧，使用Φ250mm×2mm/Φ200mm×5mm线材热轧机进行热轧，将方坯加热升温至1180±10℃，开轧温度为1150℃，终轧温度在1010℃，经过13道次轧制，方坯由40mm轧至成Φ8mm盘条；
步骤4，冷拔：
(1)将盘条进行退火，退火在箱式硅碳棒炉中进行，退火温度在1100℃，保温25min后进行水冷或空冷至室温。
(2)将退火后的盘条进行酸洗去除表面残留的氧化皮和麻点、凹坑缺陷，使用硝酸和盐酸的水溶液作为酸洗液，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，用高压水冲洗干净，最后烘干；
(3)将酸洗后的盘条进行冷拔，盘条的冷拔变形量控制在14％～19％，避免拉拔出现拉毛、断头现象，以及避免盘条中心与表面变形不均匀导致表面产生大附件拉应力的问题；
(4)将冷拔后盘条进行酸洗，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，接着用高压水冲洗干净，最后烘干；
(5)重复步骤(1)至(4)的操作1～3次，控制总变形量在40～45％，得到直径为Φ1.0mm～Φ2.0mm的成品焊丝。
上述一种机匣焊接用焊丝应用于质量含量为2～2.5％铝、1～1.5％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。
实施例5
一种机匣焊接用焊丝，焊丝的元素组成成分为，C：0.045wt％、Cr：15.5wt％、Mo：15wt％、Fe：0.5wt％、Si：0.25wt％、Mn：1.5wt％、S：0.015wt％、P：0.015wt％，余量为Ni；所述焊丝的气体元素含量为，O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％；
所述焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；所述焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。
上述一种机匣焊接用焊丝的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，合金冶炼：
(1)按照焊丝的元素组成成分称取原料，使用25kg真空感应炉进行冶炼；布料时，先将坩埚底层装入质量为55％的镍板，然后装入金属Cr、Mo条，最后加入剩余质量为45％的镍板；C、Mn辅料从小料仓加入；
(2)炉料布好后，将真空感应炉进行抽真空，当炉内压力＜2Pa时，送电开始熔炼，待原料熔融后，升温至1550℃，进行精炼，精炼时间15min；
(3)精炼后在真空条件下进行浇注，浇注温度控制在1465℃，浇注30min以后脱出合金铸锭；
步骤2，锻造：
(1)将合金铸锭扒皮去除表面缺陷，然后送至加热炉中加热，合金铸锭入炉温度控制在700℃，加热升温3h～4h后，温度至1170℃，保温2h；
(2)紧接着将合金铸锭在750kg空气锤上进行锻造，开锻温度在1100℃，终锻温度在1000℃，再烧时间为20min；锻造时，先用轻锤快打，待产生变形后，再用重锤打，合金铸锭锻造成40mm×40mm×1200mm的方坯，然后空冷至室温；
步骤3，热轧：
将方坯表面进行打磨，去除表面氧化皮和缺陷后进行热轧，使用Φ250mm×2mm/Φ200mm×5mm线材热轧机进行热轧，将方坯加热升温至1180±10℃，开轧温度为1150℃，终轧温度在1000℃，经过13道次轧制，方坯由40mm轧至成Φ8mm盘条；
步骤4，冷拔：
(1)将盘条进行退火，退火在箱式硅碳棒炉中进行，退火温度在1100℃，保温10min后进行水冷或空冷至室温。
(2)将退火后的盘条进行酸洗去除表面残留的氧化皮和麻点、凹坑缺陷，使用硝酸和盐酸的水溶液作为酸洗液，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，用高压水冲洗干净，最后烘干；
(3)将酸洗后的盘条进行冷拔，盘条的冷拔变形量控制在14％～19％，避免拉拔出现拉毛、断头现象，以及避免盘条中心与表面变形不均匀导致表面产生大附件拉应力的问题；
(4)将冷拔后盘条进行酸洗，酸洗液体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6，酸洗温度为80℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，接着用高压水冲洗干净，最后烘干；
(5)重复步骤(1)至(4)的操作1～3次，控制总变形量在40～45％，得到直径为Φ1.0mm～Φ2.0mm的成品焊丝。
上述一种机匣焊接用焊丝应用于质量含量为2～2.5％铝、1～1.5％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。

Claims (10)

1.一种机匣焊接用焊丝，其特征在于，焊丝的元素组成成分为，C：0.03～0.06wt％、Cr：15～16wt％、Mo：14～16wt％、Fe：≤1wt％、Si：≤0.5wt％、Mn：1～2wt％、S：≤0.015wt％、P：≤0.015wt％，余量为Ni。
2.根据权利要求1所述的一种机匣焊接用焊丝，其特征在于，所述焊丝的气体元素含量为，O≤0.0017wt％、N≤0.0018wt％、H≤0.0002wt％。
3.根据权利要求1所述的一种机匣焊接用焊丝，其特征在于，所述焊丝的直径为Φ1.0mm时，焊丝拉伸强度为1490Mpa～1500Mpa，焊接裂纹率为0％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa；所述焊丝的直径为Φ1.6mm时，焊丝拉伸强度为1400Mpa～1420Mpa，焊接裂纹率为5％，焊接接头抗拉强度≥1200Mpa。
4.权利要求1所述的一种机匣焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，合金冶炼：
(1)按照焊丝的元素组成成分称取原料，使用真空感应炉进行冶炼；布料时，先将坩埚底层装入质量为40％～60％的镍板，然后装入金属Cr、Mo条，最后加入剩余质量为40％～60％的镍板；C、Mn辅料从小料仓加入；
(2)炉料布好后，将真空感应炉进行抽真空，当炉内压力＜2Pa时，送电开始熔炼，待原料熔融后，升温至1500℃～1550℃，进行精炼，精炼时间10min～15min；
(3)精炼后在真空条件下进行浇注，浇注温度控制在1465℃，浇注30min以后脱出合金铸锭；
步骤2，锻造：
(1)将合金铸锭扒皮去除表面缺陷，然后送至加热炉中加热，合金铸锭入炉温度控制在700℃以下，加热升温3h～4h后，温度至1170℃，保温1h～2h；
(2)紧接着将合金铸锭进行锻造，开锻温度在1100℃～1150℃，终锻温度在1000℃以上，再烧时间为20min～30min；锻造时，先用轻锤快打，待产生变形后，再用重锤打，合金铸锭锻造成的方坯，然后空冷至室温；
步骤3，热轧：
将方坯表面进行打磨，去除表面氧化皮和缺陷后进行热轧，使用热轧机进行热轧，将方坯加热升温至1180±10℃，开轧温度为1150℃，终轧温度在1000℃以上，经过轧制，将方坯制成盘条；
步骤4，冷拔：
(1)将盘条进行退火，退火在箱式硅碳棒炉中进行，退火温度在1100℃，保温10～30min后进行水冷或空冷至室温；
(2)将退火后的盘条进行酸洗去除表面残留的氧化皮和麻点、凹坑缺陷，使用硝酸和盐酸的水溶液作为酸洗液，酸洗温度为80～85℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，用高压水冲洗干净，最后烘干；
(3)将酸洗后的盘条进行冷拔，盘条的冷拔变形量控制在14％～19％，避免拉拔出现拉毛、断头现象，以及避免盘条中心与表面变形不均匀导致表面产生大附件拉应力的问题；
(4)将冷拔后盘条进行酸洗，酸洗温度为80～85℃，酸洗时上下翻动盘条，观察表面，防止过酸洗；待酸洗至表面光亮后，接着用高压水冲洗干净，最后烘干；
(5)重复步骤(1)至(4)的操作1～3次，控制总变形量在40～45％，得到直径为Φ1.0mm～Φ2.0mm的成品焊丝。
5.根据权利要求4所述的一种机匣焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，步骤1(1)中，所述真空感应炉为25kg或200kg真空感应炉。
6.根据权利要求4所述的一种机匣焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，步骤2(2)中，所述锻造使用750kg空气锤；所述方坯为40mm×40mm×1200mm的方坯。
7.根据权利要求4所述的一种机匣焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述热轧机为Φ250mm×2mm/Φ200mm×5mm线材热轧机。
8.根据权利要求4所述的一种机匣焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述轧制为13道次轧制；所述盘条为Φ8mm盘条。
9.根据权利要求4所述的一种机匣焊接用焊丝的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述酸洗液的体积配比为HNO3:HCl:H2O＝1:3:6。
10.权利要求1所述的一种机匣焊接用焊丝，其特征在于，焊丝应用于质量含量为2～2.5％铝、1～1.5％钛的时效硬化合金制机匣件的焊接。
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