[發明專利]一種核級不銹鋼的焊接方法

有效

• 申請號: 201210466618.8
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102922083A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 鄒家生;許祥平;楊芬;嚴鏗;王錫嶺;劉欣
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/16;B23K9/095;B23K9/235;C22C38/58;C22C38/52
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，尤其涉及一種核級不銹鋼的焊接方法。

背景技術

核級不銹鋼是近年開發使用的一種新型的不銹鋼材料，其主要化學成分為00Cr18Ni9，具有超低的S、P含量及優良的力學性能和耐腐蝕性。這種新型的不銹鋼可以用于壓水堆核電站反應堆堆內構件、驅動機構中的某些零部件、一回路主管道、主泵等核Ⅰ級設備中，具有較強的強度和耐腐蝕性，是一種具有高壽命周期和低成本的經濟型材料。

這種新型的核級不銹鋼焊接材料全部被國外公司所壟斷，不僅價格昂貴，采購周期長，質量控制難，而且存在因政治原因而被封鎖的風險，不利于我國核電事業的發展。目前我國基本上只在非核級產品的生產上有一定的生產經驗，但距核級焊材的技術要求，尤其是核級焊材的技術要求還有很大的差距，且生產的非核級材料在國內市場的占有率不足50%，因此發展國內的核級不銹鋼焊材，尤其核級焊材，是促進民族核工業的發展。開發自己的核級焊接材料，將打破歐美日等國對我國特種焊材技術和市場的壟斷，樹立自己的品牌，擺脫新型鋼焊接材料依靠進口的狀況，逐步實現國產化，促進核電設備制造、安裝、檢修關鍵技術的自主化進程。

因此，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

發明內容

本發明的主要目的是為了開發國產的核級焊接材料，為國內核級焊接材料的生產提供相關的試驗依據，打破歐、美、日等國對我國核級焊接材料的壟斷，樹立自己的品牌，擺脫焊接核Ⅰ級材料依靠進口的狀況，而提供一種核級不銹鋼的焊接方法，通過設定合理的焊接參數，控制層間溫度并對根焊道進行氣體保護焊和焊條電弧焊的方式，改善焊接接頭的性能，使焊接接頭的各項性能符合達到RCC-M標準，節省工序，提高焊接效率，降低生產成本。

本發明的目的是由以下技術方案實現的。

本發明核級不銹鋼的焊接方法，包括對不銹鋼制備坡口、坡口對接裝配和選定焊接材料的焊前準備工序，打底焊接工序，以及填充焊接和蓋面焊接工序；所述焊接工序中所選用的焊接材料均為由國產核級不銹鋼制成的焊條和焊絲；焊接前焊條或焊絲需要預熱；焊接時要控制層間溫度；所述打底焊接、填充焊接、蓋面焊接工序采用手工鎢極氬弧焊或者焊條電弧焊。

作為優選，所述核級不銹鋼的化學成分，按照質量百分數，各組分含量如下：C：0.020~0.025%、Si：0.530~0.62%、Mn：1.41~1.94%、P：0.006~0.017%、S：0.006~0.011%、Ni：9.78~10.29%、Cr：19.75~20.68%、Mo：0.017~0.030%、Co：0.013~0.041%，余量為Fe；

前述的核級不銹鋼的焊接方法，其中焊條為核級不銹鋼焊條ER308L，焊絲為核級不銹鋼焊絲ER308L。

前述的核級不銹鋼的焊接方法，所述手工鎢極氬弧焊的焊接參數是：焊絲直徑為Φ1.5-2mm，鎢極直徑為Φ2.4mm；保護氣體為氬氣，氬氣流量為15-25mL/min，純度≥99.99％；背保護氣體為氬氣，氬氣流量為15-25mL/min，純度≥99.99％；焊接電弧電壓為10-15V，焊接電流為直流，極性為直流正接，電流強度為100-140A；焊接速度為65-80mm/min；焊接位置為全位置，直立向上。

前述的核級不銹鋼的焊接方法，所述焊條電弧焊的焊接參數如下：焊條預熱溫度為300℃并保溫2小時，采用多道多層焊以及擺動的焊接方法，最大擺動寬度為2.5倍的焊條直徑范圍；采用ER308L不銹鋼焊條；焊接電流為直流，極性為直流反接，電流強度為90-135A，焊接速度為100-150mm/min；焊接位置為全位置，直立向上。

前述的核級不銹鋼的焊接方法，所述層間溫度控制的步驟中，層間溫度≤150℃。

前述的核級不銹鋼的焊接方法，所述制備坡口的步驟中，制備的坡口為單面V字形坡口，坡口角度為60℃，間隙為2mm，鈍邊為1mm。

前述的核級不銹鋼的焊接方法，其中的核級不銹鋼為00Cr18Ni9不銹鋼。

有益效果：本發明核級不銹鋼的焊接方法，其通過設定合理的焊接參數，控制層間溫度并對根焊道進行氣體保護焊的方式，改善焊接接頭的性能，尤其是強度及耐腐蝕性能，焊接接頭的性能達到使焊接接頭的各項性能符合達到RCC-M標準，節省工序，提高焊接效率，降低生產成本，開發國產的核Ⅰ級焊接材料，為國內核級焊接材料的生產提供相關的試驗依據，樹立自己的品牌，擺脫焊核Ⅰ級接材料依靠進口的狀況，促進核電設備制造、安裝、檢修關鍵技術的自主化進程和民族核工業的發展。

具體實施方式