[发明专利]珠光体耐热钢与奥氏体耐热钢钢管的钨极氩弧焊焊接工艺

摘要

本发明涉及一种珠光体耐热钢与奥氏体耐热钢钢管的钨极氩弧焊焊接工艺，其特征在于：是通过采用高合金的焊接材料，严格执行焊接工艺，减少热输入，控制焊逢的熔合比实现的，其焊接工艺为：1.焊接方法、焊接材料及焊缝坡口形式的选择；2.焊前准备：坡口的清理、准备并安装充氩装置、焊前预热；3.层间温度的控制；4.焊接工艺参数的制定；5.检测：外观检查及无损检测、力学性能试验、焊接接头的金相组织检验。本发明解决了珠光体耐热钢与奥氏体耐热钢焊接接头存在的问题，抑制熔合区中碳的扩散，提高焊缝金属的抗裂能力，改变焊接接头的应力分布，为焊接生产提供技术保障，可确保焊口合格率达到98%以上，且完全满足使用要求。

主权项

一种珠光体耐热钢与奥氏体耐热钢钢管的钨极氩弧焊焊接工艺，其特征在于：是通过采用高合金的焊接材料，减少热输入，控制焊逢的熔合比实现的，其焊接工艺为：（1）、焊接方法采用手工钨极氩弧焊；焊接材料：焊丝选用SNi6082 GB/T15620‑2008，焊丝直径为Φ2.5mm，焊丝的化学成分按质量的百分比：C≤0.10、 Mn 2.5‑3.5、Si≤0.5、  S ≤0.015、  P≤0.03、  Cr 18.0‑22.0、  Ni≥67、Ti≤0.75、  Cu≤0.5、   Fe≤3.0、  Nb+Ta 2.0‑3.0；钨极为WCe20，钨极直径为Φ3.0mm；保护气体为氩气Ar，纯度为99.99%；焊缝坡口形式的选择：采用70°的V形坡口；（2）、焊前准备工作：①、清除坡口内、外壁两侧各20mm左右范围内油污、铁锈、氧化物和水分等影响焊接质量的杂物；②、准备并安装充氩装置，采用管内充氩气保护工艺，正面保护气体流量为：8‑9L/min,背面保护气体流量为：4‑6L/min，在焊口的两端塞可溶纸，位置距离管口约30mm，组对后在焊口间隙塞保温棉条，保证焊口无缝隙，在钢管对面开口，将充氩用铜管塞进焊口中间，钢管正面开口，保证气室内的空气被充分置换，开始充氩约3分钟后，进行打底焊接，焊缝处的保温棉条逐渐打开，到封口时拔出铜管快速焊接；③、焊前预热：采用小型对开式电加热器预热，温度为150℃，并且在整个焊接过程中焊口温度不得低于150℃；（3）、层间温度控制在150℃‑250℃之间；（4）、焊接工艺参数：焊丝：SNi6082，直径Φ2.5㎜；焊接电流直流正接，电流80‑90A；电压10‑12V；速度38‑43mm/min；氩气流量：正面8‑9L/min、背面4‑6L/min；施焊2层，每层焊接完成后应采用钢丝刷将焊道浮渣清理干净；（5）、检验：焊后焊缝进行外观检验：焊缝余高为1.7mm‑2.1mm,表面焊缝宽为7.8mm‑8.1mm，无咬边、表面气孔、未焊透缺陷，按JB/T4730.2‑2005《承压设备无损检测》进行100％X射线探伤检验，焊缝质量为I级或II级；焊后焊接接头进行力学性能试验：抗拉强度σb为：590MPa/605MPa，均塑断于热影响区；进行d＝4a, α=180°的弯曲试验，面、背弯试样其拉伸面上的焊缝和热影响区内，沿任何方向没有单条长度大于3mm的开口缺陷；焊后焊接接头的金相组织依据JB/T2636‑94《锅炉受压元件焊接接头金相和断口检验方法》进行检测，金相试样经研磨、抛光、化学侵蚀后，在光学显微镜下观察并拍照，获得：12Cr1MoVG母材金相组织：铁素体+珠光体；12Cr1MoVG侧热影响区金相组织：粒状贝氏体；TP347H母材金相组织：奥氏体(有孪晶)； TP347H侧热影区金相组织：奥氏体(有孪晶)；12Cr1MoVG与TP347H焊缝金相组织：基体+金属间化合物。