[發(fā)明專利]一種能有效防止異種合金界面剝離的焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710743679.7
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107470744B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯艷紅;張茂龍;孫志遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣核電設(shè)備有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/18;B23K9/23;B23K9/235
• 代理公司: 31249 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 朱成之

本發(fā)明公開了一種能有效防止異種合金界面剝離的焊接方法，該焊接方法用于在第一合金表面堆焊若干第二合金堆焊層，其包含：步驟1，在第一合金表面，采用第二合金，通過埋弧自動焊堆焊第1堆焊層；步驟2，通過手工焊堆焊第2?n堆焊層，其中n取2?4；步驟3，通過埋弧自動焊堆焊其余堆焊層。本發(fā)明通過采用埋弧焊與手工焊結(jié)合的工藝，分別控制兩種焊接方式的熱輸入及堆焊層數(shù)，實現(xiàn)低合金鋼與不銹鋼或鎳基合金界面處組織、應(yīng)力的連續(xù)變化，從而削弱了異種合金界面處的應(yīng)力集中，提高其界面完整性，解決了核電產(chǎn)品制造廠始終難以徹底攻克的異種合金焊后界面處極易導(dǎo)致剝離破壞的難題，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電異種合金焊接領(lǐng)域，涉及一種異種合金焊接工藝，具體涉及一種能有效防止異種合金界面剝離的焊接方法。

背景技術(shù)

低合金鋼(合金元素總量小于5％的合金鋼)由于較低的制造成本及較高的強度，廣泛應(yīng)用于核電設(shè)備的制造。為提高低合金鋼的耐腐蝕能力，在易蝕面進(jìn)行不銹鋼或鎳基合金堆焊大規(guī)模應(yīng)用于產(chǎn)品的制造，如壓力容器、穩(wěn)壓器筒體內(nèi)壁堆焊等。

帶極埋弧焊由于較高的焊接效率、良好的保護(hù)性而廣泛應(yīng)用于不銹鋼或鎳基合金的堆焊，然而，低合金鋼與不銹鋼或鎳基合金焊接界面處具有如下缺陷：合金成分突變、組織不連續(xù)、應(yīng)力集中。

因此，異種合金焊后界面處極易導(dǎo)致剝離破壞，這也是核電產(chǎn)品制造廠始終難以徹底攻克的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對核電設(shè)備制造過程中遇到的異種合金界面剝離問題，提供一種可有效防止異種合金焊接界面剝離的焊接工藝。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種能有效防止異種合金界面剝離的焊接方法，該焊接方法用于在第一合金表面堆焊若干第二合金堆焊層，其包含：

步驟1，在第一合金表面，采用第二合金，通過埋弧自動焊堆焊第1堆焊層；

步驟2，通過手工焊堆焊第2-n堆焊層，其中n取2-4；

步驟3，通過埋弧自動焊堆焊其余堆焊層。

較佳地，第1堆焊層的母材稀釋率盡可能低。金屬堆焊時，熔敷金屬被稀釋的程度，用母材或預(yù)先堆焊層金屬在焊縫金屬中所占的百分比(即熔合比)來表示。通常，填充金屬的成分同母材成分往往并不相同，特別是異質(zhì)金屬相焊或合金堆焊時。當(dāng)堆焊金屬的合金成分主要來自填充金屬時，局部熔化了的母材在焊縫中的效果可以認(rèn)為是稀釋。因此，熔合比又常稱為稀釋率。在所有電弧焊焊縫中，都有一定數(shù)量的熔化母材和填充金屬相混合，只有少數(shù)焊縫金屬成分與母材成分一樣，且因焊縫組織的性質(zhì)有些獨特，所以母材被焊縫過多的稀釋而引起成分變化，就會影響焊縫金屬的性能，從而影響金屬焊接性。

較佳地，在保證焊縫成型的基礎(chǔ)上，第1堆焊層堆焊的電流達(dá)到或趨向于電流下限(盡可能取下限)。

較佳地，該方法還包含：

在步驟1之后且步驟2之前，對第1堆焊層表面進(jìn)行打磨工藝。

較佳地，第2-n堆焊層的總厚度不低于3mm，n盡量小，即堆焊層的層數(shù)越小越好；更優(yōu)選地，n取3，即手工焊堆焊兩層。

較佳地，第二合金堆焊層的總層數(shù)不小于10層，第二合金堆焊層的總厚度不小于30mm。

較佳地，步驟1焊接的電流范圍為500-600A，電壓范圍26-29V，焊接速度180-250mm/min。

較佳地，步驟2焊接的電流范圍為80-100A，電壓范圍20-30V，焊接速度50-90mm/min。

較佳地，步驟3焊接的電流范圍為500-800A，電壓范圍26-29V，焊接速度100-200mm/min。

較佳地，第一合金為低合金鋼，第二合金為不銹鋼或鎳基合金。