珠光體耐熱鋼結(jié)構(gòu)件氣保護(hù)焊接方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種珠光體耐熱鋼結(jié)構(gòu)件對(duì)接焊縫焊接工藝，適用焊接方法為氣體保護(hù)焊，是一種解決鋼材厚度大造成碳當(dāng)量值降低的措施，包括焊接材料選配、坡口加工工藝，焊接工藝參數(shù)、焊接方法，此種焊接工藝具有不受環(huán)境限制，操作簡(jiǎn)便、設(shè)備簡(jiǎn)單高效，同時(shí)解決了由于工件厚度大而造成的焊接強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，并且具有較好的預(yù)防焊縫及熱影響區(qū)裂紋傾向。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種珠光體耐熱鋼對(duì)接焊縫氣保護(hù)焊接工藝。
技術(shù)介紹
由于受結(jié)構(gòu)件形狀和焊接位置限制，制造過(guò)程中焊接方法多為焊條電弧焊，焊條電弧焊存在較多的局限性，I、生產(chǎn)效率低，2、對(duì)焊工的操作技術(shù) 要求高，焊接質(zhì)量受焊工健康和情緒的影響大，3、對(duì)焊條生產(chǎn)質(zhì)量以及使用環(huán)境要求較高，4、電弧熱量及產(chǎn)生的高溫使部分化學(xué)合金元素?zé)龘p加重，力學(xué)性能降低且不穩(wěn)定。近些年來(lái)隨著我國(guó)制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展，熱強(qiáng)鋼的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，如爐用零件、熱交換器、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)葉片，鍋爐過(guò)熱器等。大型設(shè)備的珠光體耐熱鋼由于鋼材厚度大，焊接結(jié)構(gòu)鋼度大，焊后殘余應(yīng)力也較大，鋼材實(shí)際允許碳當(dāng)量值降低。而氣保護(hù)焊即結(jié)合了焊條電弧焊的優(yōu)點(diǎn)，又克服了焊條電弧焊的局限性，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、有效提高了生產(chǎn)率，是焊條電弧焊的I 4倍，2、焊縫合金元素?zé)龘p量小，焊縫金屬力學(xué)性能穩(wěn)定，3、操作靈活，連續(xù)焊接減少焊接接頭，提高焊接質(zhì)量。單位焊縫長(zhǎng)度能耗比焊條電弧焊降低10% 20%。4、由于CO2的加入使電弧具有一定的氧化性，改善焊縫成型。5、CO2的加入使電流密度大，電弧穿透力強(qiáng)，增加熔深。但是氣保護(hù)焊焊接速度快、焊縫冷卻速度也快，理論上不適用于耐熱鋼，因?yàn)槟蜔徜摾鋮s過(guò)快會(huì)造成焊縫強(qiáng)度下降，容易出現(xiàn)裂紋。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)要解決厚度大的珠光體耐熱鋼采用電弧焊或埋弧焊焊接方法時(shí)碳當(dāng)量值降低、焊接強(qiáng)度強(qiáng)度降低的技術(shù)問(wèn)題。此種氣保護(hù)焊接工藝技術(shù)方案是I、采用抗拉強(qiáng)度為530 710MPa ;厚度90-110mm的珠光體耐熱鋼；質(zhì)量分?jǐn)?shù)C 彡 O. 17%,MnO. 4 O. 65%、SiO. 5 O. 8%,Crl. O I. 5%,MoO. 45 O. 65% ;合金元素總含量彡5% ；2、匹配的焊接材料焊絲抗拉強(qiáng)度620 750MPa ;質(zhì)量分?jǐn)?shù)C15 O. 22%、MnO. 4 O.7%; SiO. 15 O. 35%; CrO. 8 I. 10%、MoO. 15 O. 25% ；3、氣保護(hù)坡口采用雙面V型坡口，坡口角度單邊35°，鈍邊為2mm ;對(duì)接不留間隙，采用熔化焊方式焊接。4、焊接工藝規(guī)范焊接電流240 260A，焊接電壓24 28V，設(shè)備采用直流焊接電源；焊接線(xiàn)能量13 16KJ/cm，氣體采用80%Ar+20%C02富氬混合氣體熔化極氣體保護(hù)焊，氣體流量15L/min 20L/min ;焊絲干伸長(zhǎng),打底焊速度15 20mm/min,填充焊速度30 35mm/min,填充蓋面速度10 15mm/min ;焊前預(yù)熱200 250°C,焊后保溫緩冷或焊后熱處理 680 720 °C。5、氣體保護(hù)焊采用多層多道焊施焊，層間溫度150 200°C，層溫過(guò)低應(yīng)及時(shí)采用火焰加熱方法進(jìn)行預(yù)熱。6、嚴(yán)格控制C02、Ar保護(hù)氣體雜質(zhì)含量，保證氣體純度(Ar99. 99% ；C0299 . 999)。作為優(yōu)選，焊絲直徑I. 2mm。I. 2mm焊絲焊接時(shí)填充量適中，熔敷效果最佳，可實(shí)施半自動(dòng)或自動(dòng)化焊接。 本專(zhuān)利技術(shù)嚴(yán)格控制焊接速度，速度過(guò)慢焊縫力學(xué)性能不佳，過(guò)快易產(chǎn)生缺陷；氣保護(hù)焊普遍采用的焊前預(yù)熱溫度在150°C左右，但應(yīng)用在本專(zhuān)利技術(shù)的耐熱珠光體上焊縫力學(xué)性能下降，極易產(chǎn)生裂紋，超過(guò)250°C又容易使母體產(chǎn)生相變；并且由于采取較高的預(yù)熱溫度及采取焊后保溫緩冷或焊后熱處理680-720°C，較好地延緩了本專(zhuān)利技術(shù)耐熱珠光體的冷卻速度，極大地提高了焊縫強(qiáng)度，有效避免了裂紋的出現(xiàn)。本專(zhuān)利技術(shù)油田設(shè)備珠光體耐熱鋼氣保護(hù)焊接工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)I、本專(zhuān)利技術(shù)所述的氣保護(hù)焊接工藝方法具有優(yōu)良的焊接工藝性能。2、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便靈活，不受環(huán)境及場(chǎng)地限制，可在室外進(jìn)行焊接。3、適用于工廠(chǎng)大構(gòu)件的焊接應(yīng)用；4、解決了由于工件厚度大而造成碳當(dāng)量值降低而影響焊接強(qiáng)度降低的缺點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖I焊縫不同位置的宏觀金相2氣保護(hù)坡口具體實(shí)施例方式采用ASTMA3870 (美國(guó)鋼板標(biāo)準(zhǔn)，近似于國(guó)標(biāo)13CrMoA耐熱鋼)，厚度100mm，質(zhì)量分?jǐn)?shù) C 彡 O. 17%、MnO. 4 O. 65%、SiO. 5 O. 8%、Crl. O I. 5%、MoO. 45 O. 65% ;合金元素總含量彡5% ;匹配的焊接材料18CrMoA，直徑I. 2mm,質(zhì)量分?jǐn)?shù)C 15 O. 22%、MnO. 4 O.7%; SiO. 15 O. 35%; CrO. 8 I. 10%、MoO. 15 O. 25% ；保護(hù)坡口采用雙面V型坡口，坡口角度單邊35°，鈍邊為2mm;對(duì)接不留間隙，采用熔化焊方式焊接。設(shè)備采用具有表面張力過(guò)渡特性的直流焊接電源，焊接電流240 260A，焊接電壓24 28V，焊接速度30 35cm/min，焊接線(xiàn)能量13 16KJ/cm，M6 X 40 X I. 2錐形外部絕源導(dǎo)電咀；保護(hù)氣體80%Ar+20%C02富氬混合氣代體，氣體流量15L/min 20L/min ;工藝措施預(yù)熱溫度200 250° C，預(yù)熱方法，火焰加熱、電加熱或感應(yīng)加熱，測(cè)溫要求，距坡口25mm處的范圍內(nèi)均勻測(cè)量，加熱寬度，坡口兩側(cè)各50mm，焊接層間溫度150 200 ° C ;焊后保溫緩冷或焊后熱處理680 720°C。技術(shù)措施；焊前清理坡口外兩側(cè)25mm范圍內(nèi)應(yīng)采用機(jī)械法清理至呈金屬光澤，采用多道焊焊接方式焊接在打底焊結(jié)束后即焊第二層道焊縫；焊絲干伸長(zhǎng)填充焊15 20mm，蓋面焊10 15mm，起弧或收弧要求嚴(yán)禁在坡口兩側(cè)或工件上起弧，相鄰焊道的起弧或收弧應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)30mm以上。施工措施用動(dòng)力角向砂輪或用鋼絲刷進(jìn)行焊縫表面飛濺、污物層間清理，打磨焊接接頭；當(dāng)施焊環(huán)境不符合風(fēng)速2m/S的情況下，應(yīng)采取相應(yīng)防護(hù)措施，避免造成焊縫缺陷。焊縫拉伸試驗(yàn)及結(jié)果見(jiàn)表I :表I權(quán)利要求1.一種，包括下列步驟 (1)、采用抗拉強(qiáng)度為530 7IOMPa;厚度90-1 IOmm的珠光體耐熱鋼；質(zhì)量分?jǐn)?shù)C 彡 O. 17%,MnO. 4 O. 65%、SiO. 5 O. 8%,Crl. O I. 5%,MoO. 45 O. 65% ;合金元素總含量彡5% ； (2)、匹配的焊接材料焊絲抗拉強(qiáng)度620 750MPa;質(zhì)量分?jǐn)?shù)C 15 O. 22%、MnO. 4 O.7%; SiO. 15 O. 35%; CrO. 8 I. 10%、MoO. 15 O. 25% ； (3 )、氣保護(hù)坡口采用雙面V型坡口，坡口角度單邊35 °，鈍邊為2mm ;對(duì)接不留間隙，采用熔化焊方式焊接； (4)、焊接工藝規(guī)范焊接電流240 260A，焊接電壓24 28V，設(shè)備采用直流焊接電源；焊接線(xiàn)能量13 16KJ/cm，氣體采用80%Ar+20%C02富氬混合氣體熔化極氣體保護(hù)焊，氣體流量15L/min 20L/min ;焊絲干伸長(zhǎng),打底焊速度15 20mm/min,填充焊速度30 35mm/min,填充蓋面速度10 15mm/min ;焊前預(yù)熱200 250°C,焊后保溫緩冷或焊后熱處理 680 720°C ； (5)氣體保護(hù)焊采用多層多道焊施焊，層間溫度150 200°C； (6)嚴(yán)格控制C02、Ar保護(hù)氣體雜質(zhì)含量，保證氣體純度。2.權(quán)利要求I所述，其特征在于焊絲直徑I.2mm。全文摘要本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種珠光體耐熱鋼結(jié)構(gòu)件氣保護(hù)焊接方法，包括下列步驟：（1）、采用抗拉強(qiáng)度為530～710MPa；厚度90?110mm的珠光體耐熱鋼；質(zhì)量分?jǐn)?shù)C≤0.17%、Mn0.4～0.65%、Si0.5～0.8%、Cr1.0～1.5%、Mo0.45～0.65%；合金元素總含量≤5%；（2）、匹配的焊接材料：焊絲抗拉強(qiáng)度620～750MPa；質(zhì)量分?jǐn)?shù)C?15～0.22%、Mn0.4～0.7%;Si0.15～0.35%;Cr0.8～1.10%、Mo0.15～0.25%；（3）、氣保護(hù)坡口采用雙面V型坡口，坡口角度單邊35°，鈍邊為2mm；對(duì)接不留間隙,采用熔化焊方式焊接；（4）、焊接工藝規(guī)范：焊接電流240～260A，焊接電壓24～28V，設(shè)備采用直流焊接電源；焊接線(xiàn)能量13～16KJ/cm，氣體采用80%Ar+20%CO2富氬混合氣體熔化極氣體保護(hù)焊，氣體流量15L/min～20L/min；焊絲干伸長(zhǎng)，打底焊速度15～20mm/min，填充焊速度30～35mm/min，填充蓋面速度10～15mm/min；焊前預(yù)熱200～250℃，焊后保溫緩冷或焊后熱處理680～720℃；（5）氣體保護(hù)焊采用多層多道焊施焊，層間溫度150～200℃；（6）嚴(yán)格控制CO2、Ar保護(hù)氣體雜質(zhì)含量，保證氣體純度。...

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉亞豐，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：常州華通焊業(yè)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：