[發明專利]一種消除中厚鋼鎖底型焊縫內氣孔的方法

在審

• 申請號: 202011620318.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112846658A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張鵬舉;韓志華;張力;劉長城;布仁;孫剛峰;徐曉東;胡佳樂;王珅瑋;李剛;賈春燕
• 申請（專利權）人: 中核北方核燃料元件有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

本發明屬于核燃料元件制造激光氬弧復合焊接技術領域，具體涉及一種消除中厚鋼鎖底型焊縫內氣孔的方法。步驟1：選擇焊接方法為激光氬弧復合自熔型焊接方法；步驟2：進行焊接前對兩種焊接母材進行機械打磨，去除兩種焊接母材表面氧化層；步驟3：對兩種焊接母材進行焊接前點焊固定，點焊固定后去除焊點表面氧化色；步驟4：對兩種焊接母材配合后形成的鎖底型焊縫進行激光氬弧復合焊接；步驟5：對焊縫位置進行焊接后X射線無損檢測。采用本發明所述方法進行焊接時，焊縫內部不存在氣孔，且焊縫能夠滿足核燃料元件制造領域技術條件要求。

技術領域

本發明屬于核燃料元件制造激光氬弧復合焊接技術領域，具體涉及一種消除中厚鋼鎖底型焊縫內氣孔的方法。

背景技術

目前，核燃料元件制造領域多采用技術較成熟、成本較低的氬弧焊接或壓力電阻焊等傳統焊接方式。激光焊接作為一種較為先進的焊接方式，由于對工件裝配精度要求較高且焊接過程中容易產生氣孔缺陷而在對焊縫質量要求較高的核燃料元件制造領域鮮有應用。

發明內容

為解決中厚鋼鎖底型焊縫內氣孔問題，同時滿足焊縫有效熔深大于鎖底型焊縫焊接試板板厚的技術要求，本發明提供一種消除中厚鋼鎖底型焊縫內氣孔的方法。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種消除中厚鋼鎖底型焊縫內氣孔的方法，

步驟1：選擇焊接方法為激光氬弧復合自熔型焊接方法；

步驟2：進行焊接前對兩種焊接母材進行機械打磨，去除兩種焊接母材表面氧化層；

步驟3：對兩種焊接母材進行焊接前點焊固定，點焊固定后去除焊點表面氧化色；

步驟4：對兩種焊接母材配合后形成的鎖底型焊縫進行激光氬弧復合焊接；

步驟5：對焊縫位置進行焊接后X射線無損檢測。

點焊方式為激光點焊或者氬弧點焊。

兩種焊接母材為304不銹鋼與316不銹鋼或者其他牌號不銹鋼，板厚為3mm，對距焊縫兩側3-10mm范圍內兩種焊接母材打磨至表面呈金屬光澤。

步驟3對兩種焊接母材進行焊接前點焊固定包括：對焊縫首端、尾端、中間進行激光或氬弧點焊固定，其中激光點焊參數為：激光功率1000-3000w，出光時間0.1-1s；氬弧點焊參數為：焊接電流：100-200A，點焊時間為0.1-1s。

步驟3點焊固定后焊縫間隙小于0.3mm。

步驟4具體為：將焊接頭與氬弧焊槍剛性固定，焊接過程中，焊接頭與氬弧焊槍相對位置不變，并且氬弧焊槍進行三維和旋轉運動。

步驟4中激光功率為1000～4000w，離焦量為+5～+20mm或-5～-20mm，焊接速度為0.001m/s～0.01m/s。

步驟4中氬弧電流為100～3000A，氣流量為5-25L/min。

步驟4中焊接頭與氬弧焊槍夾角為30-60°，激光熱源中心與氬弧熱源中心重合。

步驟5通過X射線無損檢測方法對焊縫內部氣孔缺陷進行檢測，確定焊縫內部有無氣孔存在。

本發明所取得的有益效果為：

采用本發明所述方法進行304不銹鋼與316不銹鋼合金鋼焊接或者其他牌號不銹鋼時，焊縫內部不存在氣孔，且焊縫能夠滿足核燃料元件制造領域技術條件要求。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。