[發明專利]一種火電廠異種鋼焊接接頭的焊縫界面結構優化方法

在審

• 申請號: 202011261242.8
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112548277A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 陳鑫;蔡文河;馬志寶;董樹青;諶康;張坤;王慶峰;杜雙明
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司火力發電技術研究院
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/32
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 穆麗紅

本發明屬于焊接工藝技術領域，尤其涉及一種火電廠異種鋼焊接接頭的焊縫界面結構優化方法，包括以下步驟：S1、準備鐵素體和奧氏體異種鋼小管，選擇182類鎳基合金焊絲作為填充材料；S2、選擇熱絲TIG焊接方法，進行打底、填充和蓋面焊接；S3、在正常焊接完畢后，沿鐵素體側溶合線處增加蓋面焊道，整圈焊接一道，焊接工藝采用熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝；S4、執行焊后熱處理，740?760℃保溫1.5小時。本發明通過上述步驟實現防止異種鋼接頭早期開裂的目的。

技術領域

本發明屬于焊接工藝技術領域，尤其涉及一種火電廠異種鋼焊接接頭的焊縫界面結構優化方法。

背景技術

火電廠受熱面管中存在大量鐵素體/奧氏體異種鋼焊接接頭，運行實踐表明，此類接頭容易沿著鐵素體側熔合線發生早期開裂，如圖1所示，早期開裂時間為1～10萬小時，遠低于設計壽命20萬小時。接頭一旦發生早期開裂，就會導致機組非停，造成巨大經濟損失。為避免異種鋼接頭早期開裂，提出一種優化結構。

發明內容

本發明提供一種火電廠異種鋼焊接接頭的焊縫界面結構優化方法，目的在于防止火電廠異種鋼焊接接頭沿著鐵素體側熔合線發生早期開裂的現象。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種火電廠異種鋼焊接接頭的焊縫界面結構優化方法，包括以下步驟：

S1、準備鐵素體和奧氏體異種鋼小管，選擇182類鎳基合金焊絲作為填充材料；

S2、選擇熱絲TIG焊接方法，進行打底、填充和蓋面焊接；

S3、在正常焊接完畢后，沿鐵素體側溶合線處增加蓋面焊道，整圈焊接一道，焊接工藝采用熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝；

S4、執行焊后熱處理，740-760℃保溫1.5小時。

進一步地，182類鎳基合金焊絲為ERNiCr-3。

進一步地，步驟S3中的熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝中焊材規格為1.0mm。

進一步地，步驟S3中的熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝中的焊接電流為100-170A。

進一步地，步驟S3中的熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝中的焊接電壓為8-11V。

進一步地，步驟S3中的熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝中的焊接速度為5-9mm/min。

進一步地，步驟S3中的熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝中背面采用氬氣保護。

為實現上述目的，本發明具有以下有益效果：

由于鐵素體側和焊縫的界面即是弱氧化性區域又是弱熱強性區域，弱氧化性導致界面邊緣容易產生氧化缺口，弱熱強性導致界面應力應變集中，本發明在鐵素體和奧氏體異種鋼小管，進行正常的打底、填充和蓋面焊接之后，在鐵素體溶合線處增加蓋面焊道，整圈焊接一道，采用熱絲TIG焊壁厚≤7mm的工藝，并保溫1.5小時，分離界面處的力學薄弱環節和抗氧化薄弱環節，對結構進行優化，從而實現防止異種鋼接頭早期開裂的目的。

附圖說明

圖1為早期開裂的異種鋼焊接接頭的照片；

圖2為異種鋼焊接接頭弱氧化性導致界面邊緣產生氧化缺口的照片；

圖3為異種鋼焊接接頭弱熱強性導致界面應力應變集中的照片；

圖4為異種鋼焊接接頭優化前結構示意圖；

圖5為異種鋼焊接接頭優化后結構示意圖。

具體實施方式