[发明专利]一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法

摘要

一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，属于锅炉用异种材料管材焊接领域，其技术要点包括以下步骤：a、焊前准备；b、焊接材料准备；c、对两根管子的焊接接头进行预热；d、焊接过程中采用水冷装置进行喷淋冷却的方式进行层间温度控制；e、焊后检验，焊接完成后按标准对焊接接头进行检验。本发明将两个异种材料管材进行焊接时，选择镍基合金作填充材料，在热丝机械钨极氩弧焊过程中可通过采用水冷装置进行喷淋冷却的方式进行层间温度控制，保证了焊接质量又不会影响焊接效率，根据材料本身的化学成分和组织力学性能等确定焊后是否需要进行热处理和如何选择焊后热处理制度，解决了先进超超临界锅炉用候选材料之间的异种材料焊接难题。 1

主权项

1.一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、焊前准备：制备坡口，将手工钨极氩弧焊和热丝机械焊的坡口加工成V型，并对坡口及其内外壁两侧采用丙酮进行清理，去除水、油等污物，之后将两根需要焊接的管子进行对口装配，手工钨极氩弧焊时对口间隙为2‑3mm，热丝机械钨极氩弧焊时坡口间隙为0‑0.5mm；

b、焊接材料准备：采用手工钨极氩弧焊时，选用成分满足ASME SFA5.14标准的直径为φ2.4的ERNiCrCoMo‑1高温镍基合金条状焊丝；采用热丝机械钨极氩弧焊进行焊接时，选用成分满足ASME SFA5.14标准的直径为φ1.0的ERNiCrCoMo‑1高温镍基合金条状焊丝；

c、对两根管子的焊接接头部位进行预热，当室温低于10℃时，焊前需要对两根管子的焊接接头两侧母材不少于200mm的区域进行预热；

d、焊接过程中采用水冷装置进行喷淋冷却的方式进行层间温度控制；

e、焊后检验，焊接完成后按JB/T 4730标准对焊接接头进行100％RT检验。

2.如权利要求1所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：所述两种管材的材质为Alloy617B固溶强化镍基合金和GH984G镍铁基合金。

3.如权利要求1所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：所述两种管材的材质为Alloy617B固溶强化镍基合金和HAYNES 282时效强化镍基合金。

4.如权利要求1所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：所述两种管材的材质为Alloy617B固溶强化镍基合金和Inconel 740H时效强化镍基合金。

5.如权利要求1所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：所述两种管材的材质为Alloy617B固溶强化镍基合金和SA‑213T92马氏体耐热钢。

6.如权利要求1所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：所述两种管材的材质为Alloy617B固溶强化镍基合金和UNS S31035新型奥氏体不锈钢。

7.如权利要求1所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：所述两种管材的材质为UNS S31035新型奥氏体不锈钢和SA‑213T92马氏体耐热钢。

8.如权利要求2或3或4所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：在焊前对除Alloy617B管材之外的另一管材侧进行730‑800℃/4h/空冷、1010℃/2h/空冷+788℃/8h/空冷和760‑816℃/4h/空冷的时效强化热处理。

9.如权利要求2或3或4所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：在步骤c前，对来料状态为固溶态的Alloy617B固溶强化镍基合金和另一镍基合金管材进行焊接后，对另一镍基合金管材的全部及两个管材的焊接接头进行整体的730‑800℃/4h/空冷、788℃/8h/空冷和760‑816℃/4h/空冷的时效强化热处理。

10.如权利要求2至7的任意一项所述的一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法，其特征在于：

Alloy617B固溶强化镍基合金和GH984G镍铁基合金的焊接规范参数如表1所示；

表1：焊接规范参数

Alloy617B固溶强化镍基合金和HAYNES 282时效强化镍基合金的焊接规范参数如表2所示；

表2：焊接规范参数

Alloy617B固溶强化镍基合金和Inconel 740H时效强化镍基合金的焊接规范参数如表3所示；

表3：焊接规范参数

Alloy617B固溶强化镍基合金和SA‑213T92马氏体耐热钢的焊接规范参数如表4所示：

表4：焊接规范参数

Alloy617B固溶强化镍基合金和UNS S31035新型奥氏体不锈钢的焊接规范参数如表5所示；

表5：焊接规范参数

UNS S31035新型奥氏体不锈钢和SA‑213T92马氏体耐热钢的焊接规范参数如表6所示：

表6焊接规范参数