[發(fā)明專利]超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410139226.X
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104972201A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范靈利;劉恒;關(guān)錳;張艷敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)核電泵業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B23K9/04
• 分類號(hào): B23K9/04;B23K9/167;B23K9/23
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金的方法，該方法是采用新基體材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)基體材料進(jìn)行表面堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金工藝。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)核電建設(shè)的快速發(fā)展，核泵作為核電站的核心裝備之一，對(duì)其關(guān)鍵件的材料及焊接可靠性均提出了更嚴(yán)格的質(zhì)量及技術(shù)要求。其中核級(jí)泵軸套在核電站大修期檢修時(shí)，往往都是基體材料奧氏體不銹鋼腐蝕情況嚴(yán)重，針對(duì)這種腐蝕情況的出現(xiàn)，只能更換新的零件，以保證機(jī)組的正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)核級(jí)泵軸套基體材料腐蝕情況嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金的方法，即，以超級(jí)雙相不銹鋼替代奧氏體不銹鋼作為基體材料，并在其表面堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金，滿足設(shè)備在工作運(yùn)行下的耐磨性和耐腐蝕性能。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金的方法，該方法是以超級(jí)雙相不銹鋼作為基體材料，根據(jù)單件小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，通過(guò)鎢極氬弧焊在基體材料表面堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金；按重量百分含量計(jì)，所述超級(jí)雙相不銹鋼（ASME?SA276S32760）化學(xué)成分為：Cr24-26%；Ni6-8％；Mo3-4%；N0.2-0.3%；Cu0.05-1%；W0.5-1%；C≤0.03%；Si≤1.0%；Mn≤1.0%；P≤0.03%；S≤0.01%。

焊接過(guò)程中，所采用的焊接材料按目前核級(jí)泵軸套硬度等級(jí)要求，選擇RCC-M?S8000標(biāo)準(zhǔn)中的6級(jí)焊接材料，選用焊接材料為焊絲ERCoCr-A。

焊接之前，工件整體均勻預(yù)熱，預(yù)熱溫度不低于250℃；焊接過(guò)程中控制層間溫度≤350℃，焊后采用伊索1260陶瓷纖維毯或蛭石粉保溫緩冷。

鎢極氬弧焊堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金時(shí)，采用直流弧焊電源，直流正接。焊接過(guò)程中，填充焊絲直徑焊接電流150～170A，焊接電壓15～18V，鎢極直徑氬氣流量8～12L/min。

堆焊時(shí)鎢極尖端與工件表面須保持約為鎢極直徑1.5倍的距離，鎢極與工件表面夾角約75°。堆焊層厚度1.5mm。

本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果及優(yōu)點(diǎn)如下：

1、本發(fā)明通過(guò)研究材料特性、優(yōu)化工藝參數(shù)、焊接過(guò)程質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)了在超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金，獲得滿足核電法規(guī)RCC-M標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。以此為依據(jù)制定超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金工藝，解決了核級(jí)泵軸套基體材料在使用過(guò)程中的腐蝕問(wèn)題，滿足設(shè)備在工作運(yùn)行下的耐磨性和耐腐蝕性能，保證機(jī)組的正常運(yùn)行。

2、本發(fā)明制造過(guò)程滿足核電法規(guī)RCC-M標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、本發(fā)明按核電法規(guī)RCC-M標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，獲得滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。以此為依據(jù)制定超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金工藝和成品件的批量生產(chǎn)。

4、本發(fā)明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：RCC-M?S8000，堆焊層厚度：1.5mm，堆焊層硬度等級(jí)：RCC-M標(biāo)準(zhǔn)6級(jí)HRC39～47，化學(xué)成分：RCC-M?S8332a)，金相檢驗(yàn)：RCC-MS8332b)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中試件焊前坡口形式及尺寸圖。

圖2為實(shí)施例1中試件焊縫及熱影響區(qū)的宏觀及微觀金相檢驗(yàn)圖；其中：（a）宏觀；（b）微觀熱影響區(qū)；（c）微觀焊縫。

圖3為實(shí)施例1化學(xué)分析檢驗(yàn)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。

本發(fā)明以超級(jí)雙相不銹鋼作為基體材料，并在超級(jí)雙相不銹鋼基體上堆焊Co-Cr-W硬質(zhì)合金，超級(jí)雙相不銹鋼ASME?SA276S32760的化學(xué)成分如表1。焊接材料按目前核級(jí)泵軸套硬度等級(jí)要求，選擇RCC-M?S8000標(biāo)準(zhǔn)中的6級(jí)焊接材料，根據(jù)單件小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，焊接方法采用鎢極氬弧焊，選用焊接材料為焊絲ERCo，其成分如表2。

表1?超級(jí)雙相不銹鋼化學(xué)成分（重量百分含量wt.%）

表2?焊絲ERCoCr-A化學(xué)成分（重量百分含量wt.%）