[發(fā)明專利]超低碳型鎳基哈氏合金管道焊接方法

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112620897A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢鑫;陳學(xué)超;齊星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國化學(xué)工程第十四建設(shè)有限公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/235;B23K9/32
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 郭微

本發(fā)明公開了一種超低碳型鎳基哈氏合金管道焊接方法，包括如下步驟：焊前預(yù)處理、焊接及焊后處理，本發(fā)明的焊接方法，采用坡口角度大、鈍邊小的坡口形式，以保證熔敷金屬在適當(dāng)?shù)奈恢媚蹋_保焊接質(zhì)量；同時采用擺動焊接方法，加快液態(tài)金屬流動，確保液態(tài)金屬熔合，在坡口兩端稍作停頓使得熔合良好；以及采用小電流，高速焊接的方法，減少焊接熱輸入，以減少溫度集中和高溫停留時間，并嚴(yán)格控制層間溫度≤100℃；大大減少了焊接熱裂紋的產(chǎn)生，提高了管道的焊接質(zhì)量，減少了未融合和咬邊缺陷的產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低碳型鎳基哈氏合金管道焊接方法。

背景技術(shù)

超低碳型鎳基哈氏合金(Hastelloy-C-276) 國內(nèi)牌號NS334，是一種含鎢的鎳-鉻-鉬鍛造的合金，其特點(diǎn)是熔點(diǎn)高、耐熱、耐腐蝕、強(qiáng)度高，具有良好的抗氧化性能、力學(xué)性能和加工性能，在200℃~1090℃范圍內(nèi)能耐各種腐蝕介質(zhì)的侵蝕，被認(rèn)為是“萬能的抗腐蝕合金”。因此，近幾十年以來、在苛刻的工作環(huán)境中，如化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。解決一般不銹鋼和其他金屬、非金屬材料無法解決的介質(zhì)腐蝕問題。

目前在超低碳型鎳基哈氏合金管道焊接中存在如下問題：

1.熱裂紋傾向大：焊接時由于Ni與S、P、C等形成低熔點(diǎn)共晶體，同時部分強(qiáng)化元素會與C形成碳化物存在于晶界處，由于收縮應(yīng)力作用從而引發(fā)裂紋；

2.由于液態(tài)金屬流動性差，液態(tài)金屬熔合不好，容易導(dǎo)致未融合、咬邊等缺陷。

為此，如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，是本發(fā)明研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種超低碳型鎳基哈氏合金管道焊接方法。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種超低碳型鎳基哈氏合金管道焊接方法，包括如下步驟：

步驟一：焊前預(yù)處理：在管道待焊接端切割坡口，并去除坡口周圍的油污及表面氧化層，之后在坡口及坡口周圍區(qū)域涂覆防粘污劑；其中，坡口為V字型坡口，坡口角度65±5°，鈍邊為0.5-1.5mm，坡口間的組對間隙為2-3mm；

步驟二：焊接：依次進(jìn)行打底焊、熱焊及填充蓋面操作；

其中，打底焊時采用氬弧打底焊，焊接背面充氬氣保護(hù)，且打底焊時采用小擺動焊，焊接電流控制在70-90A，焊接電壓控制在8-12V，焊接速度控制在6-7cm/min，焊接過程中將熔池表面氧化物甩到焊道邊緣；

熱焊時的焊接電流控制在100-140A，焊接電壓控制在10-14V，焊接速度控制在8-12cm/min；

填充蓋面時采用手工電弧焊，并控制層間溫度≤100℃；在運(yùn)條時進(jìn)行擺動，擺動幅度不大于2.5倍的焊條直徑，以保證焊縫成形；并在每層焊完后，清理焊道表面雜物；

填充蓋面時的焊接電流控制在80-100A，焊接電壓控制在21-23V，焊接速度控制在8-12cm/min；

焊接過程中每層焊道的接頭錯開設(shè)置；

步驟三：焊后處理：焊接完成后檢查焊縫的表面成型情況，合格的焊縫為凸形焊縫，不得有咬邊；出現(xiàn)缺陷時，對缺陷位置進(jìn)行打磨，直至將缺陷位置打磨干凈，并采用氬弧焊方法進(jìn)行補(bǔ)焊，層間溫度≤100℃；

待補(bǔ)焊完畢，焊縫表面清理干凈后再重新進(jìn)行檢測。

進(jìn)一步的，所述步驟一中去除坡口周圍的油污時采用丙酮或無水乙醇去除表面油污。

進(jìn)一步的，所述步驟一中坡口的清理范圍為坡口兩側(cè)及背面50mm范圍內(nèi)，所述防粘污劑的涂覆范圍為坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述步驟二焊接過程中避免在坡口處起弧及熄弧

進(jìn)一步的，所述步驟二中填充蓋面時每層焊完后，使用砂輪或不銹鋼鋼絲輪清理焊道表面雜物。

進(jìn)一步的，所述防粘污劑為白堊粉。