[發(fā)明專利]無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710166284.1
• 申請(qǐng)日: 2007-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN101147997A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宗列;陸建東;李軍業(yè);顧春剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中核蘇閥科技實(shí)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K9/04
• 分類號(hào): B23K9/04;B23K9/095;C21D9/48;C21D11/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心
• 代理人: 高尚梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種焊接工藝，具體涉及一種采用無鈷合金進(jìn)行氬弧焊堆焊的工藝。

背景技術(shù)

在某些特殊用途場(chǎng)合，如重水堆核電廠與重水介質(zhì)接觸的設(shè)備，用于閥門密封的堆焊材料要求采用無鈷合金。

目前，國(guó)外有采用AISI616材料(對(duì)應(yīng)鑄件牌號(hào)為ASTMA473/A473MCA-28MWV)作為無鈷材料用于堆焊的報(bào)導(dǎo)，但不清楚其具體的焊接工藝參數(shù)包括焊后熱處理工藝參數(shù)，也不清楚其堆焊后的具體性能指標(biāo)。因此必須試驗(yàn)出一種合理的焊接工藝包括焊后熱處理工藝，用于無鈷材料616的氬弧焊堆焊，以滿足國(guó)內(nèi)核級(jí)閥門密封面堆焊層生產(chǎn)工藝的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種合理的無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，它包括如下焊接工藝參數(shù)和焊后熱處理工藝參數(shù)：

(1)保護(hù)氣體為氬氣，其流量為8～12L/min；

(2)焊接電流為直流范圍為170～200A；

(3)焊接速度為8～13cm/min；

(4)焊后熱處理工藝為在恒溫下保溫至少4小時(shí)。

根據(jù)上述所說的一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，所說的焊后熱處理工藝為在550±10℃、580±10℃、600±10℃、620±10℃或680±10℃溫度下保溫至少4小時(shí)。

根據(jù)上述所說的一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，所說的焊后熱處理工藝為在380±10℃或920±10℃溫度下保溫至少4小時(shí)。

根據(jù)本發(fā)明所提供的無鈷材料616氬弧焊堆焊的焊接工藝規(guī)程，完成了焊接工藝評(píng)定，并實(shí)際應(yīng)用于閥門密封面的堆焊層上，經(jīng)冷、熱態(tài)動(dòng)作壽命試驗(yàn)，熱沖擊試驗(yàn)(即冷熱交變?cè)囼?yàn))，流體阻斷性能試驗(yàn)，地震試驗(yàn)和端部加載試驗(yàn)等，證明其完全滿足規(guī)范和工況要求。本發(fā)明提供了一種合理的無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，可以滿足核級(jí)閥門密封面無鈷合金堆焊層生產(chǎn)工藝的需要。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明在兩種主要基體材料，即碳鋼為ASTM?A105和RCC-MM1112/20MN?5M，不銹鋼為ASTMA182?F304和RCC-MM3402/Z3CN20-09M、Z3CND19-10M上進(jìn)行無鈷材料616氬弧焊堆焊，制定了相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程，完成了焊接工藝評(píng)定。

實(shí)施例1：在碳鋼ASTM?A105和RCC-M?M1112/20MN?5M基體上以氬弧焊堆焊無鈷材料616的工藝：

焊接工藝為手工鎢極氬弧焊堆焊(GTAW)，接頭型式為平位堆焊(1G)，焊絲直徑Φ4，焊層厚度最小4mm，最小預(yù)熱溫度為室溫，保護(hù)氣體為氬氣(Ar)，氣體流量8～12L/min，電流為直流(DC)、范圍170～200A，極性為負(fù)極性(-)，鎢極尺寸和類型為Φ3.2Wce20，金屬過渡方式為熔滴過渡，稍擺動(dòng)焊，噴嘴尺寸Φ10，打底焊道和中間焊道的清理方法為刷，多道焊，單絲焊，焊接速度8～13cm/min，焊后熱處理工藝為550±10℃、580±10℃、600±10℃、620±10℃或680±10℃溫度下保溫至少4小時(shí)(其相對(duì)應(yīng)的堆焊層硬度分別為HRC46.75±3、42.5±3、37±3、31.5±3、28±3)。

實(shí)施例2：在不銹鋼ASTM?A182?F304和RCC-M?M3402/Z3?CN20-09M、Z3?CND19-10M基體上以氬弧焊堆焊無鈷材料616的工藝：

焊接方法為手工鎢極氬弧焊堆焊(GTAW)，接頭型式為平位堆焊(1G)，焊絲直徑Φ4，焊層厚度最小4mm，最小預(yù)熱溫度為室溫，保護(hù)氣體為氬氣(Ar)，氣體流量8～12L/min，電流為直流(DC)、范圍170～200A，極性為負(fù)極性(-)，鎢極尺寸和類型為Φ3.2Wce20，金屬過渡方式為熔滴過渡，稍擺動(dòng)焊，噴嘴尺寸Φ10，打底焊道和中間焊道的清理方法為刷，多道焊，單絲焊，焊接速度8～13cm/min，焊后熱處理工藝為380±10℃、920±10℃下保溫至少4小時(shí)(其相對(duì)應(yīng)的堆焊層硬度分別為HRC?42±3、48±3)。

在本發(fā)明中，①電流范圍170～200A：電流過小無法熔合，容易產(chǎn)生未焊透等缺陷，電流過大會(huì)增大稀釋率、合金元素?zé)龘p，從而得不到堆焊層有效成分，影響堆焊層最終表面硬度。所以電流可以是170A、180A、190A或200A，優(yōu)選電流為185A。