[發明專利]用于焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的焊接材料及焊接方法

有效

• 申請號: 201310525903.7
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103567660A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 張敏;井強;吳偉剛;史倩茹;汪強;褚巧玲;李繼紅
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K31/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

1.用于焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的焊接材料，其特征在于，包括近鈦層焊接材料和近鋼層焊接材料，所述近鈦層焊接材料按重量百分比由以下組分組成：Ni52-58%，C≤0.04%，N≤0.007%，O≤0.035%，H≤0.001%，余量為Ti，上述組分重量百分比之和為100%；所述近鋼層焊接材料按重量百分比由以下組分組成：Mn3.15-3.35%，Cr18-27%，Cu0.01-0.015%，Ti0.35-0.55%，Co0.03-0.04%，Nb1.8-2.0%，Ta0.2-0.6%，C≤0.02%，Si≤0.025%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe≤0.75%，余量為Ni，上述組分重量百分比之和為100%。

2.根據權利要求1所述的用于焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的焊接材料，其特征在于，所述近鈦層焊接材料為直徑為1.2mm的絲材，所述近鋼層焊接材料為直徑為1.6mm的絲材。

3.利用權利要求1所述的焊接材料焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，首先對鈦-管線鋼復合板進行坡口及清理，然后用鈦焊絲焊接鈦層后用近鈦層焊接材料在鈦層焊縫上進行填充焊，再用近鋼層焊接材料在近鈦層焊縫上進行填充焊，最后用管線鋼焊接材料在近鋼層焊縫上進行管線鋼層的填充焊即可；

近鈦層焊接材料按重量百分比由以下組分組成：Ni52-58%，C≤0.04%，N≤0.007%，O≤0.035%，H≤0.001%，余量為Ti，上述組分重量百分比之和為100%；近鋼層焊接材料按重量百分比由以下組分組成：Mn3.15-3.35%，Cr18-27%，Cu0.01-0.015%，Ti0.35-0.55%，Co0.03-0.04%，Nb1.8-2.0%，Ta0.2-0.6%，C≤0.02%，Si≤0.025%，P≤0.002%，S≤0.002%，Fe≤0.75%，余量為Ni，上述組分重量百分比之和為100%。

4.根據權利要求3所述的焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，所述鈦-管線鋼復合板的坡口形式為U形，鈦層在下，鋼層在上，U坡口頂端寬度為25mm。

5.根據權利要求3所述的焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，所述坡口的清理包括鋼層清理和鈦層清理，鋼層清理的工序為：先用安裝砂輪片的角磨機打磨鋼層的表面，然后用安裝鋼絲刷的角磨機打磨側面，再用安裝砂紙型砂輪片的角磨機打磨鋼層坡口，然后對打磨后的鋼層用丙酮擦洗，去除表面氧化物；鈦層清理的工序為：先用安裝砂紙型砂輪片的角磨機打磨鈦層表面、側面及坡口區域，直至所打磨區域呈現銀白色金屬光澤，然后用HNO₃-HF-HCl溶液擦洗鈦層表面、側面及坡口10min，再用HNO₃-H₂SO₄溶液擦洗鈦層表面、側面及坡口10min。

6.根據權利要求5所述的焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，所述HNO₃-HF-HCl溶液按質量百分比由4.5%HNO₃、0.5%HF、35%HCl和60%H₂O組成；HNO₃-H₂SO₄溶液按質量百分比由20%HNO₃、30%H₂SO₄和50%H₂O組成。

7.根據權利要求3所述的焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，用鈦焊絲焊接鈦層的焊接方法為手工鎢極氬弧焊，焊縫高度為低于鈦-管線鋼復合板的鈦/鋼界面1mm。

8.據權利要求3所述的焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，用近鈦層焊接材料在鈦層焊縫上進行填充焊的方法為手工鎢極氬弧焊，保護氣體為99.99%的高純氬氣，焊接的電流為110A，電壓為12-14V，焊層高度1mm。

9.據權利要求3所述的焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，用近鋼層焊接材料在近鈦層焊縫上進行填充焊方法為熔化極氬弧焊，保護氣體為99.99%的高純氬氣，焊接的電流為120A，電壓為13-15V，焊層高度1.5mm。

10.據權利要求3所述的焊接鈦-管線鋼復合板過渡層的方法，其特征在于，用管線鋼焊接材料在近鋼層焊縫上進行管線鋼層的填充焊的方法CO₂氣體保護焊。