[发明专利]一种用于高温液态钠介质下的铬钼钢与耐热不锈钢的焊接方法

说明书

本发明公开了一种用于高温液态钠介质下的铬钼钢与耐热不锈钢的焊接方法，包括以下步骤：对待焊接的铬钼钢和耐热不锈钢的母材机加形成坡口；采用铬镍焊材在铬钼钢坡口堆焊第一隔离层后进行后热；采用ER316H焊材在第一隔离层焊接面堆焊第二隔离层；第二隔离层堆焊完成后依次进行热处理、机加去除表面余量；在第二隔离层与耐热不锈钢之间对接填充材料；机加去除根部垫板。隔离层材料选用铬镍焊材和ER316H焊材，可以过渡焊接接头两侧的母材化学成分，提高了焊缝的强度、塑性和韧性，热处理工艺可以实现焊缝金属及两侧母材热影响区的残余应力消除及组织转变，使的综合性能满足高温液态钠长期使用情况。

技术领域

本发明属于核电设备焊接领域，具体涉及一种用于高温液态钠介质下的铬钼钢与耐热不锈钢的焊接方法。

背景技术

目前，国内外民用核电设备和常规容器压力边界上，异种钢安全端对接焊缝的运行工况主要为高温蒸汽、轻质油、临氢及硫化氢等，焊接结构通常设计为：采用镍基材料作为低合金钢侧母材的隔离层，再与不锈钢母材进行对接。由于本项目主材为F22铬钼钢和316H耐热不锈钢，设备运行时工作介质为高温液态钠，在该工作介质下，镍基材料会发生原子迁移，致使焊接接头性能下降，无法满足设备运行要求，因此原有焊接技术无法在本项目上这种特殊工作介质中进行应用。

因此，需要一种新的技术以解决现有技术中高温液态钠介质下铬钼钢和耐热不锈钢的焊接接头性能下降的问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种高温液态钠介质下铬钼钢与耐热不锈钢的焊接方法，其具有提升焊接接头在室温及高温性能效果。

本发明采用了以下技术方案：

一种用于高温液态钠介质下的铬钼钢与耐热不锈钢的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.对待焊接的铬钼钢和耐热不锈钢的母材进行机加工形成坡口；

S2.在铬钼钢坡口处采用铬镍焊材堆焊第一隔离层，第一隔离层堆焊完成后进行后热；

S3.在第一隔离层焊接面处堆焊第二隔离层，所述第二隔离层材料采用ER316H焊材；

S4.铬钼钢上堆焊第一隔离层和第二隔离层后进行热处理；

S5.热处理后机加焊层表面去除余量；

S6.在第二隔离层与耐热不锈钢之间对接填充材料；

S7.机加去除根部垫板。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S2中，后热温度为250-400℃，后热时间为2h。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S2中，所述第一隔离层堆焊厚度为3±1mm。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S3中，所述第一隔离层与所述第二隔离层的总堆焊层厚度≥5mm。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S2中，所述第一隔离层焊接层数≤2层。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述第一隔离层首层堆焊前预热，预热温度≥150℃，所述第一隔离层的堆焊方式采用的是氩弧焊。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S3中，堆焊所述第二隔离层前预热，预热温度≥150℃，所述第二隔离层的堆焊方式采用的是氩弧焊。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S6中，所述填充材料采用ER316H焊材，所述填充材料的堆焊方式采用的是氩弧焊。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S7中，机加处理完成后进行无损探伤检测。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述第一隔离层的焊材型号为CHG-1625HRK。