[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高與腐蝕介質(zhì)接觸的金屬焊接接頭耐腐蝕性的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310117084.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103192191A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫志強(qiáng);陳忠兵;高玉柱;潘萬(wàn)軍;郭志;馮平;陳英杰;張志明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司;大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K33/00
• 分類(lèi)號(hào): B23K33/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi);汪青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高金屬焊接接頭耐腐蝕性的方法，特別涉及一種提高與腐蝕介質(zhì)接觸的金屬焊接接頭耐腐蝕性的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)母材所接觸的介質(zhì)為海水等具有腐蝕性的介質(zhì)時(shí)，母材一般是輸送管道或壓力容器，而管道或壓力容器一般為耐腐蝕能力較強(qiáng)的奧氏體不銹鋼或雙相不銹鋼，其中如果采用雙相不銹鋼，不僅材料造價(jià)昂貴，同時(shí)由于其焊接性能較差而增加安裝難度和成本，因此目前廣泛使用的是奧氏體不銹鋼材料。這些設(shè)備傳統(tǒng)的安裝工藝方法是使用與管道材料相符合或耐腐蝕能力較好的材料進(jìn)行焊接。其工藝流程一般如下：加工管道對(duì)接坡口→管道組對(duì)焊接→焊后檢驗(yàn)。

管道焊接是將金屬熔化后進(jìn)行連接的工藝處理方法，其操作過(guò)程中必然會(huì)在焊縫區(qū)域附近產(chǎn)生很高的溫度，在與焊縫金屬連接部位的溫度將達(dá)到或接近金屬熔化溫度。受到高溫的影響，原管道母材金屬的晶粒度、微觀組織將發(fā)生變化，而這些變化將導(dǎo)致接頭的耐腐蝕能力顯著下降。在實(shí)際生產(chǎn)中，盡管管道材料的耐腐蝕性能優(yōu)良，但是其焊接接頭及其附近母材的耐腐蝕能力薄弱。即使使用耐腐蝕級(jí)別較高的焊接材料焊接，在焊接接頭熱影響區(qū)也將變?yōu)槟透g的薄弱區(qū)域，最終導(dǎo)致焊接接頭早期失效并泄露。

參照?qǐng)D1，圖中所示為現(xiàn)有技術(shù)焊接接頭的截面示意圖，如圖所示，現(xiàn)有技術(shù)中將管道端部加工坡口后直接焊接，這樣的焊接方法的焊接接頭在使用中經(jīng)常發(fā)生早期點(diǎn)蝕、泄露，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)故障，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高金屬焊接接頭耐腐蝕的方法，特別是提供一種提高與腐蝕介質(zhì)接觸的金屬焊接接頭耐腐蝕的方法，所述的腐蝕介質(zhì)是指海水、海水+弱酸等具有腐蝕性的介質(zhì)。本發(fā)明通過(guò)改善焊接材料、優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)、增加鈍化加強(qiáng)三方面相結(jié)合，綜合提高焊接接頭及其附近母材金屬的耐腐蝕性能。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種提高與腐蝕介質(zhì)接觸的金屬焊接接頭耐腐蝕性的方法，其中，使用焊接材料在金屬焊接接頭兩側(cè)的與腐蝕介質(zhì)接觸的母材內(nèi)壁面的局部敷焊一層耐蝕層，然后對(duì)所述耐蝕層和敷焊有所述耐蝕層的所述母材進(jìn)行鈍化處理。

具體地，所述鈍化處理采用電化學(xué)鈍化處理。

較佳地，對(duì)敷焊有所述耐蝕層的所述母材進(jìn)行局部電化學(xué)鈍化，鈍化長(zhǎng)度不低于所述耐蝕層長(zhǎng)度1倍以上，或者對(duì)敷焊有所述耐蝕層的所述母材進(jìn)行整體電化學(xué)鈍化。

具體地，所述焊接材料選擇抗所述腐蝕介質(zhì)腐蝕能力強(qiáng)的焊接材料。

具體地，在所述母材的端部的內(nèi)壁敷焊一定長(zhǎng)度的用于規(guī)避最終焊接接頭熱影響區(qū)的所述耐蝕層。

較佳地，所述耐蝕層直接敷焊在所述母材端部的內(nèi)壁，或者加工去除所述母材端部?jī)?nèi)壁部分厚度，通過(guò)敷焊所述耐蝕層填補(bǔ)去除的所述母材端部的厚度。

一種提高與腐蝕介質(zhì)接觸的金屬焊接接頭耐腐蝕性的方法，該方法包括以下步驟：

(1)?選擇對(duì)所述母材所要接觸的所述腐蝕介質(zhì)耐腐蝕的用于敷焊所述耐蝕層和所述焊接接頭的焊接材料；

(2)?使用所述焊接材料在所述焊接接頭兩側(cè)的與所述腐蝕介質(zhì)接觸的母材內(nèi)壁面的局部敷焊一層耐蝕層；

(3)?使用所述電化學(xué)鈍化處理法對(duì)所述耐蝕層及敷焊有所述耐蝕層的所述母材金屬進(jìn)行鈍化處理；

(4)?使用所述焊接材料焊接對(duì)接焊縫。

由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明通過(guò)敷焊耐腐蝕能力強(qiáng)的焊接材料，提高了焊縫熱影響區(qū)兩側(cè)金屬的耐腐蝕能力，解決了現(xiàn)有焊接工藝焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)；本發(fā)明由于采用了鈍化處理，使得最后焊接時(shí)的接頭熱影響區(qū)位于抗腐蝕性能較好的耐蝕層上，而耐蝕層的接頭熱影響區(qū)由于已經(jīng)鈍化過(guò)，本身具有較高的抗腐蝕能力，這樣有效避免了常規(guī)接頭熱影響區(qū)腐蝕性能的降低，提高了接頭的抗腐蝕能力；本發(fā)明通過(guò)敷焊一定長(zhǎng)度耐腐蝕能力強(qiáng)的耐蝕層，從而避免了由于后續(xù)組對(duì)焊接對(duì)鈍化膜的破壞，使耐蝕層焊縫與原始材料連接部位的鈍化膜保持完整。總之由于本發(fā)明大大加強(qiáng)了現(xiàn)有工藝技術(shù)薄弱區(qū)域的耐腐蝕能力，因此本發(fā)明的方法能夠大大提高此類(lèi)焊接接頭的使用壽命，在生產(chǎn)應(yīng)用中必然會(huì)在很大程度上降低設(shè)備檢修成本、提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有工藝焊接接頭的截面示意圖；

圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施方式加工敷焊槽焊接接頭的截面示意圖；

圖3為圖2中母材加工敷焊槽的截面示意圖；

圖4為圖3中母材敷焊完成后的截面示意圖；

圖5為圖4對(duì)母材端部加工坡口并進(jìn)行電化學(xué)鈍化后的截面示意圖；