[发明专利]用于落锤试验的铬钼系低合金钢试样的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低合金钢的焊接方法，具体涉及一种用于落锤试验的铬钼系低合金钢试样的焊接方法。

背景技术

中国自主设计制造的堆型核电站，其核岛主设备堆内构件相较于压水堆核电站内的不锈钢锻件改为铬钼低合金钢锻件。由于文献鲜有显示此类材料的落锤试验，因此有必要对该材料的落锤试验深入研究。

落锤试验，全称为铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法，较之于其它机械性能试验方法最大的不同之处在于：须要在规定规格下的试样表面堆焊一条焊道，并开槽，在既定温度下进行试验，从而考察材料在该温度下的对裂纹的敏感性。

现有的焊接方法是：选用4～5mm的普通低合金钢堆焊焊条、190～200A的电流对试样直接进行焊接。这种焊接方法的缺点是：一方面，该方法对母材的热输入较大，容易产生较大的热影响区；另一方面，铬钼钢的抗拉强度较高，σ_b≥500MPa，淬硬性较强，在焊接过程中容易产生裂纹。

因此，采用现有的焊接方法对铬钼钢试样实施堆焊，其试验结果不能作为该材料的真实RT_NDT(基准无塑性转变温度)，因此，有必要采取一定的工艺措施来防止该问题的产生，从而确保试验结果的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于落锤试验的铬钼系低合金钢试样的焊接方法，它可以确保落锤试验结果的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明用于落锤试验的铬钼系低合金钢试样的焊接方法的技术解决方案为：

包括以下步骤：

第一步，将铬钼系低合金钢制备成的落锤试样放入热处理炉中加热至170～190℃；保温；保温时间为1h/20mm(每20mm厚度的试样保温1小时)。

所采用的铬钼系低合金钢为12Cr2Mo1材料。

第二步，采用低合金堆焊焊条，在试样表面进行堆焊，焊接速度为125～145mm/min；

所述低合金堆焊焊条为D127型焊条。

所述焊条直径为4mm，预设电流165A。或者所述焊条直径为5mm，预设电流180A。

第三步，将焊接完成的试样置于15～20℃的钢板上空冷至室温。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明能够在保证落锤试验有效性的同时，防止焊接过程中产生焊道裂纹，减小试验误差，其试验结果能够真实反映出材料的RT_NDT，从而使试验结果更真实地反映材料本身的性能，以保证落锤试验的可靠性及试验结果的准确性。

具体实施方式

本发明用于落锤试验的铬钼系低合金钢试样的焊接方法，包括以下步骤：

第一步，将铬钼系低合金钢制备成的落锤试样放入热处理炉中加热至170～190℃；保温，保温时间为每20mm厚度的试样保温1小时；目的是降低焊缝的冷却速度，防止焊道生成硬淬组织、产生裂纹；

落锤试样尺寸一般为130×50×20mm，则保温时间为1小时；

第二步，选用直径为4mm或5mm的低合金堆焊焊条、预设电流165～180A，在试样表面进行堆焊，焊接速度为125～145mm/min(mm为试样厚度)；

低合金堆焊焊条为D127型焊条；

在满足落锤试验标准要求的前提下，以尽可能减少对材料的热输入，保证母材的本身性质；

第三步，将焊接完成的试样置于15～20℃的钢板上空冷至室温，达到材料显微组织均匀化的目的。

铬钼系低合金钢可以为12Cr2Mo1材料。

采用本发明所制备的试样，在400J的冲击能量下，进行实测无塑性转变温度试验，结果为RT_NDT＝-25℃。而采用现有技术的焊接方法对相同生产条件的材料进行试验，结果为RT_NDT＝-5℃。因此本发明的试验结果大大高于现有技术的焊接方法的试验结果，减小了试验误差。