[發明專利]采用二元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法

在審

• 申請號: 202210812435.0
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115351394A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 高申華;朱寧;韓冰;周兵風;段亮;楊平平;侯蓮香;郭建勝
• 申請（專利權）人: 中石化南京化工機械有限公司;中國石油化工股份有限公司;中國石化集團南京化學工業有限公司
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K35/38;B23K103/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明屬于N06059鎳基合金化工壓力容器焊接工藝，涉及采用二元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，焊接N06059鎳基合金材料時，在混合氣體保護中采用半自動或全自動熔化極氣體保護焊進行焊接，所述的混合氣體為：Ar與He的混合氣體。本發明方法可以保證焊縫的焊接質量，減小工件焊接變形，提高焊接效率，降低焊工勞動強度。

技術領域

本發明屬于N06059鎳基合金化工壓力容器焊接工藝，具體涉及化工容器部件間的對接及角接等焊接接頭型式，采用二元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，可以保證焊縫的焊接質量，減小工件焊接變形，提高焊接效率，降低焊工勞動強度。

背景技術

近些年來，化工壓力容器制造朝著大型化、自動化、專業化方向發展，這些化工設備直徑大、工件厚、結構復雜、質量要求高。

N06059鎳基合金屬于目前含鉻量最高的Ni-Cr-Mo耐蝕鎳合金，具有典型的耐腐蝕和抗高溫氧化性能，尤其是在高溫下具有優良的耐腐蝕、耐熱疲勞、耐高溫沖擊性能。在工業鍋爐和石化行業中，廣泛應用于各類高溫高壓環境。

為了提高N06059化工設備零部件焊接效率，實現半自動或自動化焊接，減小工件變形，保證產品質量，并且盡可能降低工人的勞動強度，采用了熔化極氣體保護焊接工藝。

但是，N06059鎳基合金焊接時焊縫液態金屬流動性差，易產生氣孔、裂紋、未熔合等缺陷。同時在焊接過程中由于鎳基合金晶粒內碳元素在敏化去溫度范圍內析出與晶界中的合金元素形成碳化物，易產生晶間腐蝕等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種二元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，該方法是在二元混合氣體保護下，對N06059鎳基合金材料采用半自動熔化極氣體保護焊，該方法焊接N06059鎳基合金材料，可以改善焊縫液態金屬流動性差，避免或減少氣孔、裂紋、未熔合等缺陷的產生。

為達到上述目的，本發明提供了一種采用二元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，其特征在于焊接N06059鎳基合金材料時，在混合氣體保護中采用半自動或全自動熔化極氣體保護焊進行焊接，所述的混合氣體為：Ar與He的混合氣體。

進一步地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar在混合氣體中占5-95%，He在混合氣體中占5-95%，Ar%+He%=100%。

進一步地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar在混合氣體中占70-90%，He在混合氣體中占10~30%。

優選地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar在混合氣體中占85%，He在混合氣體中占15%。

優選地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar在混合氣體中占90%，He在混合氣體中占10%。

一般地，所述Ar與He的純度均大于等于99.99%。

所述焊接N06059鎳基合金材料包括對接及角接。

一般地，所述半自動熔化極氣體保護焊，焊接電流為120~160A,電弧電壓為20~24V，焊接速度為3.5~5.5mm/min。

優選地，所述半自動熔化極氣體保護焊，焊接電流為120A,電弧電壓為20V，焊接速度為4.5mm/min。

優選地，所述半自動熔化極氣體保護焊，焊接電流為150A,電弧電壓為23V，焊接速度為3.5/min。

本發明采用一定比例的二元混合氣體對N06059鎳基合金部件熔化極焊接時進行保護，以改善焊縫液態金屬流動性差，避免或減少氣孔、裂紋、未熔合等缺陷的產生。二元混合氣體中添加了He氣，電弧發熱量大而集中，具有較大的熔深，能夠改善熔滴的過渡特性，使熔滴過渡的尺寸變細，從而減少了飛濺，不易產生氣孔，同時也改善了焊縫的成形。