申请/专利权人：江苏九洲新材料科技有限公司

申请日：2023-03-31

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN116352306B

主分类号：B23K35/02

分类号：B23K35/02;B23K35/30;B23K35/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2023.07.18#实质审查的生效;2023.06.30#公开

摘要：本发明涉及药芯焊丝领域，具体涉及一种高韧性的镍基合金药芯焊丝及其制备方法，用于解决现有的镍基合金药芯焊丝所焊接的焊缝的常温抗拉强度不高，韧性差，从而大大限制了焊接结构件的应用强度的问题；该制备方法中的药粉铁粉、镍粉、锰粉、增强粉末、铬粉、硅微粉、氟化钙、钼粉、钛粉复配合理，能够提高焊接接头的力学性能，而且在制备高韧性的镍基合金药芯焊丝的过程中首先制备了一种增强粉末，增强粉末的硬度大、耐磨性好且断裂韧性优良，将其加入至镍基合金药芯焊丝能够提升镍基合金药芯焊丝的综合性能。

主权项：1.一种高韧性的镍基合金药芯焊丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将焊条药皮通过辊压机进行轧制，形成“U”型截面钢带槽；步骤二：将一半的药粉送入“U”型截面钢带槽中，之后装入焊丝，之后将余下的一半的药粉送入“U”型截面钢带槽中，之后将装有药粉、焊丝的“U”型截面钢带槽的接口处逐级封闭，形成完全封闭的“O”型截面药芯焊丝，之后进行拉拔减径，制成直径为2.8-3.0mm的高韧性的镍基合金药芯焊丝；其中，所述焊丝为Ni620镍基合金制成的直径为0.7-0.8mm的丝材；所述药粉包括以下重量份组分：铁粉25-35份、镍粉8-12份、锰粉7-9份、增强粉末3-15份、铬粉1.5-6.5份、硅微粉0.8-1.2份、氟化钙4-9份、钼粉3.2-7.6份、钛粉0.7-1.6份；所述焊条药皮为Ni276镍基合金制成的厚度为0.3-0.35mm的金属带材；所述增强粉末由以下步骤制备得到：步骤S1：将葡萄糖、钨酸钠以及去离子水加入至反应釜中，在温度为25-30℃，搅拌速率为600-800rmin的条件下搅拌反应1-1.5h，之后升温至160-170℃的条件下继续搅拌反应12-15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤饼依次用无水乙醇和蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65-70℃的条件下干燥5-6h，得到前驱体；步骤S2：将前驱体加入至管式炉中，在升温速率为3-5℃min的条件下升温至900-1000℃，之后碳化2-3h，之后随炉冷却，得到碳化钨；步骤S3：将碳化钨、钴粉、晶粒抑制剂以及无水乙醇混合均匀，之后加入至球磨机中，在球料比为4-5：1，转速100-150rmin的条件下球磨20-25h，得到混合浆料；步骤S4：将混合浆料放置于真空干燥箱中，在温度为115-120℃的条件下干燥6-8h，之后过100-150目筛，之后放置于管式炉中，在升温速率为3-5℃min的条件下升温至350-360℃，之后保温30-50min，之后升温至800-830℃继续保温0.5-1h，之后升温至1200-1250℃继续保温1-2h，之后升温至1300-1350℃继续保温2-2.5h，之后随炉冷却，粉碎过250-300目筛，得到钨钴合金粉末；步骤S5：将石墨粉、浓硫酸加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为-5-0℃，搅拌速率为600-800rmin的条件下搅拌反应1-2h，之后分3-5次加入高锰酸钾并继续搅拌反应1-1.5h，每次加入量相同，之后升温至35-40℃的条件下继续搅拌反应5-6h，之后加入去离子水，之后升温至90-95℃的条件下继续搅拌反应2-3h，反应结束将反应产物倒入至冰水中，之后加入双氧水使得溶液颜色变成褐色，之后静置沉淀，之后离心，将沉淀物依次用盐酸溶液、蒸馏水以及无水乙醇洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-70℃的条件下干燥30-40h，得到氧化石墨烯；步骤S6：将氧化石墨烯、去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在超声频率为50-60kHz的条件下超声分散1-2h，之后边搅拌边逐滴加入氨水，控制滴加速率为1-2滴s，直至pH调节至8-9，之后加入水合肼溶液，之后在温度为90-95℃，搅拌速率为600-800rmin的条件下搅拌反应2-3h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物依次用蒸馏水以及无水乙醇洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80-90℃的条件下干燥6-8h，得到石墨烯；步骤S7：将聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计三口烧瓶中，在温度为90-95℃，搅拌速率为600-800rmin的条件下搅拌反应20-30min，之后加入石墨烯、钨钴合金粉末，在超声频率为50-60kHz的条件下超声分散1-2h，得到分散料；步骤S8：将分散料加入至球磨机中，在球料比为5-6：1，转速180-220rmin的条件下球磨12-15h，之后放置于真空干燥箱中，在温度为75-80℃的条件下干燥6-8h，之后粉碎过100-150目筛，得到混合粉末；步骤S9：将混合粉末之后放置于管式炉中，在真空度为40-50Pa，升温速率为5-10℃min的条件下升温至1400-1450℃，之后保温2-2.5h，之后随炉冷却，粉碎过100-150目筛，得到增强粉末。

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