[發明專利]一種鋯及鋯合金焊接工藝

有效

• 申請號: 201410117851.4
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103878469A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 潘蘭蘭;楊銳;盧杰輝
• 申請（專利權）人: 中國化學工程第六建設有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/235;B23K9/23;B23K33/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及一種焊接工藝，特別涉及一種鋯及鋯合金焊接工藝。

背景技術

鋯屬于稀貴金屬材料，物理、化學性能獨特，熔點高，比熱熔和導熱率小，當被加熱到焊接溫度時，很容易熔解材料表面的氧化物，還與大多數元素和化合物發生反應，引起材料機械性能和耐蝕性能惡化，高溫下會與氫、氧、氮等氣體發生反應。氫、氧、氮與鋯形成脆性化合物，使鋯的塑性、韌性和耐蝕性能急劇降低。因此，在焊接過程中，采用改進的特殊工裝，使鋯管焊接區域溫度可能超過200℃部位全部處于充足的惰性氣體的有效保護之中，通常采用的是氬氣保護，多個氬氣瓶串聯供氣，會出現供氣不足的現象，且使用完的氬氣沒有進行回收，同時由于對氬氣純度的要求高，就對充氬裝置的密封性要求更加嚴格。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種鋯及鋯合金焊接工藝，在焊接工序之前包括以下步驟：

第一步，將待焊接鋯及鋯合金基體安放于凹形支架上，并在坡口內平行擺放焊條，凹形支架向下延伸出地釬與地面固定；

第二步，安裝充氬裝置，所述充氬裝置設置在所述凹形支架上，其與所述凹形支架的接觸位置設置有密封裝置，并包裹所述待焊接鋯及鋯合金基體的焊接位置，形成一密封充氬空間；

第三步，焊接準備，將焊槍穿過充氬裝置上的焊槍入口，焊槍與焊槍入口通過設置在焊槍入口的密封圈密封連接；

第四步，充氬氣，所述充氬裝置上設置有進氣口和出氣口，先將所述充氬裝置的進氣口封閉，出氣口一端安裝抽真空泵對所述充氬空間進行抽真空，然后將所述出氣口封閉，打開所述進氣口，氬氣從氬氣罐經過供氣管路上的供氣泵、流量計、進氣口上的進氣閥門進入充氬空間，當設置在供氣管路上的流量計顯示充氬量達到百分之九十時，關閉所述進氣口的進氣閥門；

第五步，在出氣口一側安裝氬氣收集罐，并將設置在出氣口位置的出氣閥門和設置在進氣口的進氣閥門開啟至10％-20％。

優選的是，所述的鋯及鋯合金焊接工藝中，所述密封裝置包括設置在所述待焊接鋯及鋯合金基體和所述充氬裝置接觸位置的迷宮式密封條，以及與所述密封條配合設置的密封條凹槽。

優選的是，所述的鋯及鋯合金焊接工藝中，所述密封圈為涂有PTFE膜的帆布構成，且在于所述焊槍連接位置設置有一螺母。

優選的是，所述的鋯及鋯合金焊接工藝中，所述焊槍通過外螺紋與所述密封圈的螺母連接，且在所述密封圈的充氬空間外側設置有密封法蘭。

優選的是，所述的鋯及鋯合金焊接工藝中，所述氬氣的純度不低于99.999％，流量為10L／min-15L／min。

優選的是，所述的鋯及鋯合金焊接工藝中，在所述第一步之前還包括以下步驟：

預清洗：對待焊接鋯及鋯合金基體的焊接部位進行預清洗，首先用200～400目砂紙對所述焊接部位進行清理20s～35s，接著用800～1000目砂紙對所述焊接部位進行清理10s～20s；

坡口加工：采用機械切割的方法，對所述待焊接鋯及鋯合金基體進行坡口加工，所述坡口的截面形狀為U形，且所述U型下端開口并向下延伸形成一V形，坡口加工完畢之后采用超聲波對坡口進行清洗；

激光硬化處理：對待焊接鋯及鋯合金基體的焊接部位進行激光硬化處理，所述激光掃描速度4.6～7.2mm／s，光斑直徑6.7～7.1mm，并在所述激光硬化處理之后靜置15s-30s。

優選的是，所述的鋯及鋯合金焊接工藝中，采用手工鎢極惰性氣體保護焊焊接方法對所述待焊接鋯及鋯合金基體進行焊接，且焊絲采用ERZr2，且所述焊絲直徑為1.2mm-2.0mm，焊接電流為80A-140A，焊接電壓為15-25V。

優選的是，所述的鋯及鋯合金焊接工藝中，焊接完成后對焊縫進行外觀檢查，焊縫PT、RT探傷，和水壓試驗。

本發明提供一種鋯及鋯合金焊接工藝，精確控制氬氣流量，在供氣管路上增加供氣泵，增大供氣動力，且將使用后的氬氣進行回收；本發明還對充氬裝置的密封性進行了改進，改善了焊接的環境，提高焊接質量。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

本發明提供一種鋯及鋯合金焊接工藝，在焊接工序之前包括以下步驟：

第一步，將待焊接鋯及鋯合金基體安放于凹形支架上，并在坡口內平行擺放焊條，凹形支架向下延伸出地釬與地面固定；

第二步，安裝充氬裝置，所述充氬裝置設置在所述凹形支架上，其與所述凹形支架的接觸位置設置有密封裝置，并包裹所述待焊接鋯及鋯合金基體的焊接位置，形成一密封充氬空間；