СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ Российский патент 1994 года по МПК C21D9/52 B23K35/40 C23C10/48 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления сварочной проволоки диаметром до 3 мм из труднодеформируемых высокожаропрочных сплавов на никелевой основе с содержанием алюминия до 3%.

Известен способ получения проволоки, включающий следующие операции: отжиг проволоки для снятия наклепа, травление проволоки, холодное волочение проволоки.

При изготовлении проволоки волочение производят за несколько проходов до получения требуемого диаметра. При этом между проходами проволоку отжигают для снятия наклепа и подвергают травлению для удаления окалины.

Однако применение этого способа для получения проволоки из высокожаропрочных никелевых сплавов характеризуется высокой трудоемкостью и не обеспечивает требуемой жаропрочности металла шва.

Цель изобретения - снижение трудоемкости способа за счет изменения уменьшения числа проходов при волочении, повышение жаропрочности металла шва.

Поставленная цель достигается тем, что сварочную проволоку получают из сплава с хорошим запасом пластичности с содержанием алюминия менее 3% и подвергают ее химико-термической обработке (ХТО) - алитированию для насыщения проволоки алюминием до требуемого содержания, т.е. способ заключается в следующем: отжиг проволоки, травление проволоки, холодное волочение до требуемого диаметра с обеспечением на последнем проходе деформации наклепа от 10 до 40%, алитирование проволоки при температуре от 100 до 20^оС ниже температуры первичной рекристаллизации с выдержкой 1 - 5 ч, диффузионный отжиг в вакууме в температурном интервале, ограниченном температурой начала собирательной рекристаллизации и температурой на 20^оС ниже температуры солидуса сплава в течение 0,5 - 1 ч.

Пример конкретного осуществления.

Сварочную проволоку из сплава ЭК22, содержащую 2,8% алюминия, подвергали обработке по предлагаемому способу: отжиг проволоки 1100^оС - 0,5 ч, травление проволоки; холодное волочение проволоки на диаметр 2 мм со степенями деформации 8, 10, 25, 40, 42%, алитирование проволоки при температуре 1000, 980, 940, 900, 880^оС в течение 0,9; 1; 3; 5; 5,5 ч. диффузионный отжиг в вакуумной печи при 1050, 1080, 1190, 1300, 1320^оС в течение 0,4; 0,5; 0,75; 1; 1,5 ч.

Алитирование проволоки проводили насыщением сплава алюминием через газовую среду путем нагревания проволоки в порошках, состоящих из ферроалюминиевой фольги лигатуры и хлористого аммония.

Температура первичной рекристаллизации сплава ЭК22 составляет 1000^оС, температура начала собирательной рекристаллизации -1080^оС, а температура солидуса - 1320^оС. Кроме того, в каждом случае химическим анализом определяли содержание алюминия в наплавленном металле.

Жаропрочность металла шва определяли на образцах, изготовленных из наплавок, при температуре 1000^оС путем определения времени до разрушения образцов при напряжении 4 кгс/мм².

По варианту прототипа: отжиг проволоки при 1100^оС - 0,5 ч, травление проволоки, холодное волочение проволоки. Изготовили проволоку диаметром 2 мм из сплава ЭК22 с содержанием алюминия 4%, соответствующего содержанию алюминия после оптимального режима алитирования проволоки по предлагаемому варианту.

Как видно из полученных результатов (см. таблицу), изготовление проволоки по предлагаемому варианту позволяет снизить трудоемкость изготовления за счет уменьшения числа проходов при волочении проволоки и повысить жаропрочность металла шва в связи с отсутствием окисных пленок в проволоке.

Сущность способа состоит в том, что высокожаропрочный никелевый сплав, содержащий до 3% алюминия, подвергают холодному волочению в несколько проходов со степенью обжатия 10 - 40% с промежуточными отжигами и травлением, после чего алитируют при температуре на 20 - 100°С ниже температуры начала первичной рекристаллизации сплава в течение 1 - 5 ч и затем проводят окончательный вакуумный отжиг в температурном интервале, ограниченном температурой начала собирательной рекристаллизации и температурой на 20°С ниже температуры солидуса сплава в течение 0,5 - 1,0 ч. 1 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ, преимущественно из высокожаропрочных никелевых сплавов, содержащих Al до 3%, для сварных соединений, включающий холодное волочение проволоки с промежуточными отжигами и травлением в несколько проходов с регламентированной степенью деформации, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости способа за счет уменьшения числа проходов при волочении, повышения жаропрочности металла шва, волочение проводят со степенью обжатия 10 - 40%, после чего осуществляют алитирование при температуре на 100 - 20^oС ниже температуры начала первичной рекристаллизации сплава в течение 1 - 5 ч и окончательный вакуумный отжиг в температурном интервале, ограниченном температурой начала собирательной рекристаллизации и температурой на 20^oС ниже температуры солидуса сплава в течение 0,5 - 1,0 ч.