專利名稱：無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種焊接工藝，具體涉及一種采用無鈷合金進行氬弧 焊堆焊的工藝。
技術背景在某些特殊用途場合，如重水堆核電廠與重水介質接觸的設備， 用于閥門密封的堆焊材料要求采用無鈷合金。目前，國外有采用AISI 616材料(對應鑄件牌號為ASTM A473/A473MCA-28MWV)作為無鈷材料用于堆焊的報導，但不清楚 其具體的焊接工藝參數(shù)包括焊后熱處理工藝參數(shù)，也不清楚其堆焊后 的具體性能指標。因此必須試驗出一種合理的焊接工藝包括焊后熱處 理工藝，用于無鈷材料616的氬弧焊堆焊，以滿足國內核級闊門密封 面堆焊層生產(chǎn)工藝的需要。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種合理的無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝。 為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的 一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，它包括如下焊接工藝參數(shù)和焊后熱處理工藝參數(shù)(1) 保護氣體為氬氣，其流量為8 12L/min;(2) 焊接電流為直流范圍為170 200A;(3) 焊接速度為8 13cm/min;(4) 焊后熱處理工藝為在恒溫下保溫至少4小時。
根據(jù)上述所說的一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，所說的焊后熱處理工藝為在550士10。C、 580士10。C、 600士10。C 、 620士10。C或 680士1(TC溫度下保溫至少4小時。根據(jù)上述所說的一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，所說的焊后 熱處理工藝為在380士10。C或920士10。C溫度下保溫至少4小時。根據(jù)本發(fā)明所提供的無鈷材料616氬弧焊堆焊的焊接工藝規(guī)程， 完成了焊接工藝評定，并實際應用于閥門密封面的堆焊層上，經(jīng)冷、 熱態(tài)動作壽命試驗，熱沖擊試驗(即冷熱交變試驗)，流體阻斷性能 試驗，地震試驗和端部加載試驗等，證明其完全滿足規(guī)范和工況要求。 本發(fā)明提供了一種合理的無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，可以滿足核 級閥門密封面無鈷合金堆焊層生產(chǎn)工藝的需要。
具體實施方式
本發(fā)明在兩種主要基體材料，即碳鋼為ASTM A105和RCC-M M1112/20MN5M，不銹鋼為ASTMA182 F304和RCC-MM3402/Z3C N20-09M、 Z3CND19-10M上進行無鈷材料616氬弧焊堆焊，制定了 相應的焊接工藝規(guī)程，完成了焊接工藝評定。實施例1:在碳鋼ASTM A105和RCC-M M1112/20MN5M基體 上以氬弧焊堆焊無鈷材料616的工藝焊接工藝為手工鎢極氬弧焊堆焊(GTAW)，接頭型式為平位堆 焊(1G)，焊絲直徑0>4，焊層厚度最小4mm，最小預熱溫度為室溫， 保護氣體為氬氣(Ar)，氣體流量8 12L/min，電流為直流(DC)、 范圍170 200A，極性為負極性(-)，鎢極尺寸和類型為03.2Wce20， 金屬過渡方式為熔滴過渡，稍擺動焊，噴嘴尺寸①10，打底焊道和中間焊道的清理方法為刷，多道焊，單絲焊，焊接速度8 13cm/min， 焊后熱處理工藝為550±10°C、 580±10°C、 600±10°C、 620士1(TC或 680土1(TC溫度下保溫至少4小時(其相對應的堆焊層硬度分別為 HRG46.75士3、 42.5±3、 37±3、 31.5±3、 28±3)。實施例2:在不銹鋼ASTM A182 F304和RCC-M M3402/Z3CN20-09M、 Z3CND19-10M基體上以氬弧焊堆焊無鈷材料616的工藝焊接方法為手工鎢極氬弧焊堆焊(GTAW)，接頭型式為平位堆 焊(1G)，焊絲直徑。4，焊層厚度最小4mm，最小預熱溫度為室溫， 保護氣體為氬氣(Ar)，氣體流量8~12L/min，電流為直流(DC)、 范圍170 200A，極性為負極性(-)，鎢極尺寸和類型為03.2Wce20， 金屬過渡方式為熔滴過渡，稍擺動焊，噴嘴尺寸OIO，打底焊道和中 間焊道的清理方法為刷，多道焊，單絲焊，焊接速度8 13cm/min， 焊后熱處理工藝為380±10°C、 920士10。C下保溫至少4小時(其相對 應的堆焊層硬度分別為HRC42士3、 48±3)。在本發(fā)明中，①電流范圍170 200A:電流過小無法熔合，容易 產(chǎn)生未焊透等缺陷，電流過大會增大稀釋率、合金元素燒損，從而得 不到堆焊層有效成分，影響堆焊層最終表面硬度。所以電流可以是 170A、 180A、 190A或200A，優(yōu)選電流為185A。②焊接速度8 13cm/min;焊接速度過慢會增大稀釋率、合金元 素燒損、從而得不到堆焊層有效成分，影響堆焊層最終表面硬度。焊 接速度過快容易產(chǎn)生未熔合、未焊透等缺陷。所以焊接速度可以是8cm/min、 9 cm/min、 10cm/min、 11 cm/min、 12 cm/min或13cm/min， 優(yōu)選值為10 cm/min。③保溫至少4小時保溫時間過短，基體厚度范圍內的溫度梯度 未能完全達到一肆，從而在冷卻過程中產(chǎn)生應力，容易產(chǎn)生微裂紋。 但保溫時間大于4小時，從工藝上講也可以，但會增加生產(chǎn)成本，過 長沒有必要。
權利要求
1.一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，其特征在于它包括如下焊接工藝參數(shù)和焊后熱處理工藝參數(shù)(1)保護氣體為氬氣，其流量為8～12L/min；(2)焊接電流為直流范圍為170～200A；(3)焊接速度為8～13cm/min；(4)焊后熱處理工藝為在恒溫下保溫至少4小時。
2. 根據(jù)權利要求1所說的一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝， 其特征在于所說的焊后熱處理工藝為在550±10°C、 580±10°C、 600±10°C、 620士10。C或680士10。C溫度下保溫至少4小時。
3. 根據(jù)權利要求1所說的一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝， 其特征在于所說的焊后熱處理工藝為在380士10。C或920土10。C溫度 下保溫至少4小時。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種焊接工藝，具體公開一種無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，其特點是氬氣保護氣體的流量為8～12L/min；焊接電流為170～200A直流；焊接速度為8～13cm/min；焊后在恒溫下保溫至少4小時。實際應用于閥門密封面的堆焊層上，經(jīng)冷、熱態(tài)動作壽命試驗，熱沖擊試驗，流體阻斷性能試驗，地震試驗和端部加載試驗等，證明其完全滿足規(guī)范和工況要求。提供了一種合理的無鈷材料616氬弧焊堆焊工藝，以滿足核級閥門密封面無鈷合金堆焊層生產(chǎn)工藝的需要。
文檔編號B23K9/04GK101147997SQ20071016628
公開日2008年3月26日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權日2007年11月9日
發(fā)明者張宗列, 李軍業(yè), 陸建東, 顧春剛 申請人:中核蘇閥科技實業(yè)股份有限公司