[发明专利]用于GH4202合金异种焊接的焊丝及其焊接的方法

说明书

本发明涉及变形高温合金异种焊接技术领域，尤其是涉及一种用于GH4202合金异种焊接的焊丝及其焊接的方法。用于GH4202合金异种焊接的焊丝，包括按质量百分数计的如下组分：C≤0.08％、Cr 14％～16％、Mo14％～16％、Fe≤4％、Mn 1％～2％、Si≤0.3％、P≤0.015％、S≤0.01％，以及余量的Ni。焊接方法包括：在焊接前对GH4202合金进行固溶和时效处理，在焊接前对与GH4202合金进行异种焊接的合金材料进行淬火和回火处理。本发明的焊丝在用于GH4202合金异种焊接时，配合相应的热处理制度，能够防止裂纹等，改善焊缝质量，提高服役性能。

技术领域

本发明涉及变形高温合金异种焊接技术领域，尤其是涉及一种用于GH4202合金异种焊接的焊丝及其焊接的方法。

背景技术

GH4202合金是针对120吨液氧/煤油发动机工况研制的新型多用途变形高温合金材料。GH4202合金具备优异的力学性能，在高温高压富氧环境下具备良好的抗燃烧能力。为简化结构降低成本，发动机众多部件采用了焊接方式，如发动机静子与波纹管、燃气导管、涡轮泵与导管、涡轮壳体等。GH4202合金需要与多种异种材料进行焊接，包括奥氏体、高强马氏体不锈钢等。

每种材料组合由于对接母材自身极高的强度性能，使其在焊接过程中、焊后以及对焊接件进行热处理的过程中极易产生热裂、冷裂、应变时效裂纹。GH4202合金与异种材料焊接对焊接工艺、焊丝成分、性能要求十分严格，焊接难度非常大。而焊缝又是结构件中最薄弱的环节，发动机工况恶劣，大应力、高温差、高压、大流量的富氧燃气介质侵蚀、高速气流冲刷，更使得焊缝性能成为直接影响整个发动机综合性能的关键，如果焊缝处存在缺陷或者组织性能不达标，很容易成为整个结构件的薄弱区，在服役过程中开裂，造成难以补救的损失。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供用于GH4202合金异种焊接的焊丝，以防止在异种焊接过程中、焊后以及对焊接件进行热处理过程中产生热裂、冷裂、应变时效裂纹等，改善焊缝性能。

本发明的第二目的在于提供采用上述焊丝进行焊接的方法。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

用于GH4202合金异种焊接的焊丝，包括按质量百分数计的如下组分：

C≤0.08％、Cr 14％～16％、Mo 14％～16％、Fe≤4％、Mn 1％～2％、Si≤0.3％、P≤0.015％、S≤0.01％，以及余量的Ni。

本发明的焊丝具有优异的耐强腐蚀、抗热裂性能，在用于GH4202合金异种焊接时，能够防止在异种焊接过程中、焊后以及对焊接件进行热处理过程中产生热裂、冷裂、应变时效裂纹等，改善焊缝性能。

在本发明的具体实施方式中，所述焊丝包括按质量百分数计的如下组分：

C≤0.05％、Cr 15％～16％、Mo 15％～16％、Fe≤1％、Mn 1％～2％、Si≤0.3％、P≤0.01％、S≤0.008％，以及余量的Ni。

在本发明的具体实施方式中，与所述GH4202合金进行异种焊接的合金材料为高强钢。进一步的，所述高强钢包括马氏体时效钢。

本发明还提供了用于GH4202合金异种焊接的焊丝的焊接方法，包括如下步骤：

在焊接前对所述GH4202合金进行固溶和时效处理，在焊接前对与所述GH4202合金进行异种焊接的合金材料进行淬火和回火处理。

在本发明的具体实施方式中，所述固溶和时效处理包括：于1090～1110℃条件下处理1～2h后，空冷；然后于840～860℃条件下处理5～6h后，空冷。