[發(fā)明專(zhuān)利]可有效控制熱絲TIG鎳基合金堆焊層強(qiáng)度的焊接工藝有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811063333.3 | 申請(qǐng)日： | 2018-09-12 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108856988B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-02-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 魯艷紅;張茂龍;王培培;楊乘東 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 上海電氣核電設(shè)備有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B23K9/167 | 分類(lèi)號(hào)： | B23K9/167;B23K9/04;B23K35/30 |
| 代理公司： | 上海信好專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249 | 代理人： | 朱成之 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 有效 控制 tig 合金 堆焊 強(qiáng)度 焊接 工藝 | ||
本發(fā)明涉及一種可有效控制熱絲TIG鎳基合金堆焊層強(qiáng)度的焊接工藝，包含：S1、將低合金鋼預(yù)熱至預(yù)熱溫度，進(jìn)行M層鎳基合金熱絲TIG堆焊，且控制層間溫度小于等于200℃；S2、進(jìn)行N層鎳基合金熱絲TIG堆焊，且控制層間溫度小于等于200℃；其中，堆焊層數(shù)N根據(jù)堆焊層晶粒測(cè)試的結(jié)果確定；S3、在完成N層鎳基合金熱絲TIG堆焊后，將層間溫度降溫至室溫與預(yù)熱溫度之間；S4、每完成K層鎳基合金熱絲TIG堆焊后，將層間溫度降至室溫與預(yù)熱溫度之間，期間控制層間溫度小于等于200℃，直至堆焊完成。本發(fā)明通過(guò)控制堆焊過(guò)程中的預(yù)熱溫度及層間溫度，降低鎳基合金堆焊層的晶粒尺寸，提高堆焊層的強(qiáng)度，提高堆焊效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種核用鎳基合金熱絲TIG（Tungsten Inert Gas Welding，非熔化極惰性氣體鎢極保護(hù)焊）焊接工藝，具體是指一種能夠有效控制熱絲TIG鎳基合金堆焊層強(qiáng)度的焊接工藝。
背景技術(shù)
鎳基合金由于具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，因此被廣泛的應(yīng)用于核電設(shè)備中耐腐蝕層的焊接，例如接管端面的鎳基隔離層堆焊、穩(wěn)壓器下封頭堆焊等。在壓力容器中，接管與安全端的焊縫屬于壓力邊界，因此必須對(duì)鎳基隔離層的力學(xué)性能進(jìn)行考核，尤其是室溫及高溫力學(xué)性能。TIG焊是一種焊接熱輸入小、焊縫成型優(yōu)良、且焊縫金屬潔凈的焊接工藝，因此被用于接管端面鎳基隔離層的堆焊。
傳統(tǒng)的TIG焊采用冷絲焊接，其效率非常低，通常一個(gè)接管端面的堆焊需要一個(gè)多月的時(shí)間，嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的制造周期。而熱絲TIG焊不僅保留了冷絲TIG焊的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)增加焊絲預(yù)熱，有效提高了接管端面的鎳基合金的堆焊效率，約為冷絲TIG焊的2～2.5倍。但是，在實(shí)際的焊接過(guò)程中，鎳基合金經(jīng)熱絲TIG焊堆焊后，堆焊層的強(qiáng)度卻明顯低于冷絲TIG焊，又使得產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。因此，如何提高熱絲TIG鎳基堆焊層的力學(xué)性能（強(qiáng)度），是核電設(shè)備制造過(guò)程中亟待解決的焊接工藝問(wèn)題。
基于上述，本發(fā)明提出一種可有效控制熱絲TIG鎳基堆焊層強(qiáng)度的焊接工藝，通過(guò)對(duì)焊接步驟的工藝控制，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱絲TIG鎳基合金堆焊層的強(qiáng)度問(wèn)題，不僅降低鎳基合金堆焊層的晶粒尺寸，同時(shí)提高鎳基合金堆焊層的強(qiáng)度，降低產(chǎn)品的制造周期。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可有效控制熱絲TIG鎳基合金堆焊層強(qiáng)度的焊接工藝，通過(guò)控制堆焊過(guò)程中的預(yù)熱溫度及層間溫度，降低鎳基合金堆焊層的晶粒尺寸，提高堆焊層的強(qiáng)度，提高堆焊效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種可有效控制熱絲TIG鎳基合金堆焊層強(qiáng)度的焊接工藝，包含以下步驟：
S1、將低合金鋼預(yù)熱至預(yù)熱溫度，在低合金鋼表面進(jìn)行M層鎳基合金熱絲TIG堆焊，且在進(jìn)行每層鎳基合金熱絲TIG堆焊時(shí)，控制層間溫度小于等于200℃；
S2、繼續(xù)進(jìn)行N層鎳基合金熱絲TIG堆焊，且在進(jìn)行每層鎳基合金熱絲TIG堆焊時(shí)，控制層間溫度小于等于200℃；
其中，堆焊層數(shù)N根據(jù)預(yù)先進(jìn)行的堆焊層晶粒測(cè)試的結(jié)果確定，即堆焊N+1層鎳基合金熱絲TIG堆焊時(shí)，堆焊層上產(chǎn)生粗大晶粒；
S3、在完成N層鎳基合金熱絲TIG堆焊后，將層間溫度降溫至大于等于室溫且小于等于預(yù)熱溫度的范圍之間；
S4、每完成K層鎳基合金熱絲TIG堆焊后，將層間溫度降至大于等于室溫且小于等于預(yù)熱溫度的范圍之間；在每K層鎳基合金熱絲TIG堆焊的過(guò)程中，控制層間溫度小于等于200℃，直至堆焊完成。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述的S1中，在低合金鋼表面進(jìn)行2～5層鎳基合金熱絲TIG堆焊。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述的S1中，在低合金鋼表面進(jìn)行M層共4mm～6mm厚度的鎳基合金熱絲TIG堆焊。
所述的S2中，堆焊層晶粒測(cè)試的具體步驟為：
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