CN104084675B - 一种高温镍基合金焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高温镍基合金焊接工艺,对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处理或直接要求钢厂固溶态供货；制备坡口；采用手工氩弧焊时，选用Φ2.4的C-HRA-1高温镍基合金专用条状焊丝，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，选用Φ1.0的C-HRA-1高温镍基合金专用盘状焊丝；C-HRA-1时效硬化高温镍基合金焊后采用800°C至少4小时的时效化焊后热处理。

Description

一种高温镍基合金焊接工艺
技术领域
本发明涉及高温镍基合金焊接工艺。
背景技术
C-HRA-1高温镍基合金是我厂自主开发的700℃先进超超临界锅炉用候选高温镍基合金，该高温镍基合金可归类为时效硬化镍基合金，现还没有该高温镍基合金的焊接工艺。目前，国际上超超临界锅炉用候选高温镍基合金的焊接还存在一些尚未解决的问题。因此开发C-HRA-1高温镍基合金的焊接工艺对解决同类高温镍基合金的焊接问题具有极大的参考和借鉴意义。炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31MPa被称为超超临界。
发明内容
旨在解决700℃超超临界锅炉用候选高温镍基合金C-HRA-1的焊接难题，为700℃超超临界锅炉用候选高温镍基合金C-HRA-1的焊接提供一种新的方法。
本发明涉及的是一种700℃超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1的焊接工艺。其方法如下：
材料要求：对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处理或直接要求钢厂固溶态供货；
焊前准备：制备坡口；
焊接材料准备：采用手工氩弧焊时，选用Φ2.4的C-HRA-1高温镍基合金专用条状焊丝，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，选用Φ1.0的C-HRA-1高温镍基合金专用盘状焊丝；
焊后热处理：C-HRA-1时效硬化高温镍基合金焊后采用800℃至少4小时的时效化焊后热处理。
所述用于高温镍基合金焊接工艺为“700℃先进超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1”的焊接工艺；
所述焊前准备还包括：
制备坡口，并对坡口及其内外壁两侧用丙桐进行清理；
将两根需焊接的管子进行对口装配；
所述焊接工艺还包括：
管子外壁保护气体采用75％Ar+25％He进行保护，外壁保护气体流量为10～25L/min，管子内壁保护气体采用100％Ar进行背面保护，内壁保护气体流量为8～55L/min，氩气纯度在99.95％以上；
焊接时的焊接规范参数：采用采用手工氩弧焊时,电流110～120A,电压12～14，不预热，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，电流220～250A,热丝电流30～60，电压12～14，不预热；
采用摆动焊的焊接方法，施焊过程中控制层间温度小于等于120℃，每道焊缝焊后注意观察保护是否良好，一旦发现焊缝表面被氧化，应用机械方法去处表面氧化层。
本发明与现有技术相比具有的优点或积极效果：
现有技术的特点：时效硬化高温镍基合金的焊接通常是在固溶+时效态进行焊接，该技术具有如下缺点：
1.固溶+时效态进行焊接的可焊性差，容易发生焊接裂纹。
2.固溶+时效态的高温镍基合金难以进行机加工和弯管等成形加工。
3.固溶+时效态供货的高温镍基合金的成本和供货价高于固溶态供货的高温镍基合金本发明与现有技术相比具有可焊性好，便于机加工和弯管等成形加工并且可节约生产成本和提高生产效率的优点和积极效。
补充说明
1.“700℃先进超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1”的焊接工艺为自主创新,目前国内外没有C-HRA-1的焊接工艺。
2.国际上同类型效硬化高温镍基合为固溶+时效态之后进行焊接，本专利申请的“700℃先进超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1”的焊接工艺为：固溶态进行焊接+自主创新完整的焊接焊接工艺，该工艺包括焊接规范参数、保护气体的种类和配比及焊后热处理工艺。
3.固溶态和时效态进行焊接,焊接性有较大的差异,固溶态的可焊性和加工性明显好于时效态。
4.本专利的焊后热处理,实际上就是时效热处理,重新恢复母材时效态的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但本发明不局限于以下的实施例。
实施本发明的最好方式：
1.材料要求：对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处理或直接要求钢厂固溶态供货；
2.焊前准备：①.制备坡口，并对坡口及其内外壁两侧用丙桐进行清理；②.将两根需焊接的管子进行对口装配；
3.焊接材料准备：采用手工氩弧焊(GTAW)或热丝机械氩弧焊(GTAW(HW))进行焊接，选用Φ2.4的C-HRA-1高温镍基合金专用条状焊丝(GTAW)或选用Φ1.0的C-HRA-1高温镍基合金专用盘状焊丝；
4.手工氩弧焊(GTAW)或热丝机械氩弧焊(GTAW(HW))时焊接工艺如下：
①.管子外壁保护气体采用75％Ar+25％He进行保护，外壁保护气体流量为10～25L/min，管子内壁(背面)保护气体采用100％Ar进行背面保护，背面保护气体流量为8～55L/min，氩气纯度在99.95％以上；
②.焊接时的焊接规范参数见表1
表1C-HRA-1焊接工艺参数
焊接方法 电流(A) 热丝电流(A) 电压(V) 预热温度(℃)
GTAW 110～120 12～14 不预热
GTAW(HW) 220～250 30～60 10～12 不预热
③采用摆动焊的焊接方法，施焊过程中控制层间温度小于等于120℃，每道焊缝焊后注意观察保护是否良好，一旦发现焊缝表面被氧化，应用机械方法去处表面氧化层；
5.焊后热处理：C-HRA-1时效硬化高温镍基合金焊后采用800℃至少4小时的时效化焊后热处理。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于高温镍基合金焊接工艺,其特征在于：
所述用于高温镍基合金焊接工艺为“700℃先进超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1”的焊接工艺；
材料要求：对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处理或直接要求钢厂固溶态供货；
焊前准备：制备坡口，并对坡口及其内外壁两侧用丙桐进行清理；将两根需焊接的管子进行对口装配；
焊接材料准备：采用手工氩弧焊时，选用Φ2.4的C-HRA-1高温镍基合金专用条状焊丝，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，选用Φ1.0的C-HRA-1高温镍基合金专用盘状焊丝；
所述焊接工艺还包括：
管子外壁保护气体采用75％Ar+25％He进行保护，外壁保护气体流量为10～25L/min，管子内壁保护气体采用100％Ar进行背面保护，内壁保护气体流量为8～55L/min，氩气纯度在99.95％以上；
焊接时的焊接规范参数：采用采用手工氩弧焊时,电流110～120A,电压12～14，不预热，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，电流220～250A,热丝电流30～60，电压12～14，不预热；
采用摆动焊的焊接方法，施焊过程中控制层间温度小于等于120℃，每道焊缝焊后注意观察保护是否良好，一旦发现焊缝表面被氧化，应用机械方法去处表面氧化层；
焊后热处理：C-HRA-1时效硬化高温镍基合金焊后采用800℃至少4小时的时效化焊后热处理。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104646801B (zh) * 2014-12-30 2016-12-07 上海锅炉厂有限公司 Gh984g高温镍铁基合金焊接工艺
CN104759743B (zh) * 2015-04-23 2017-08-15 中国石油天然气第一建设有限公司 一种镍基合金管氩弧焊接工艺方法
CN105364273B (zh) * 2015-11-16 2017-10-10 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 用于镍基板式拼接的实芯焊丝气保焊方法
CN105397250A (zh) * 2015-12-31 2016-03-16 上海第一机床厂有限公司 高温气冷核反应堆堆芯壳环段自动焊接方法
CN108161188A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 Haynes282高温镍基合金管子焊接工艺
CN108161184A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 一种先进超超临界锅炉用异种材料管材的焊接方法
CN110158002B (zh) * 2018-02-13 2020-06-16 中国航发商用航空发动机有限责任公司 惯性摩擦焊转子组件的焊前及焊后热处理方法
CN109396612A (zh) * 2018-12-10 2019-03-01 中石化第十建设有限公司 一种uns n08825镍基材料管道实芯焊丝熔化极脉冲mig焊接工艺
CN110587076A (zh) * 2019-09-25 2019-12-20 淄博海益精细化工有限公司 高温、氧化环境下服役后的镍基合金焊接办法
CN110877139B (zh) * 2019-12-04 2021-10-08 上海电气核电集团有限公司 消除哈氏合金焊缝未熔合缺陷的手工氩弧焊焊接工艺
CN111702301A (zh) * 2020-06-05 2020-09-25 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种超700℃锅炉用uns n07208高温合金管的焊接工艺
CN112475554A (zh) * 2020-11-13 2021-03-12 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种700℃等级锅炉用异种时效强化合金管的焊接工艺
CN112453671B (zh) * 2020-11-23 2022-09-06 华能国际电力股份有限公司 一种in738镍基高温合金的焊接方法
CN115229302A (zh) * 2022-08-05 2022-10-25 江苏华之益机械有限公司 一种用于合金钢的镍基合金堆焊焊接工艺
CN115815755A (zh) * 2022-12-27 2023-03-21 北京钢研高纳科技股份有限公司 一种核电用高塑性高温合金板材及其焊接工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1990166A (zh) * 2005-12-26 2007-07-04 沈阳大陆激光技术有限公司 一种燃气轮机一级喷嘴的修复工艺
CN101486134A (zh) * 2008-01-18 2009-07-22 中国科学院金属研究所 一种gh4169高温合金管材专用焊材
CN102717176A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 湖南晟通科技集团有限公司 一种工艺优化的高焊接强度Al-Mg-Si系合金焊件制备方法
CN103028819A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 江阴中南重工股份有限公司 镍基合金焊接件的焊接工艺
CN103551770A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 镍基时效强化高温合金机匣焊接组件变形控制方法及工装

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1990166A (zh) * 2005-12-26 2007-07-04 沈阳大陆激光技术有限公司 一种燃气轮机一级喷嘴的修复工艺
CN101486134A (zh) * 2008-01-18 2009-07-22 中国科学院金属研究所 一种gh4169高温合金管材专用焊材
CN102717176A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 湖南晟通科技集团有限公司 一种工艺优化的高焊接强度Al-Mg-Si系合金焊件制备方法
CN103028819A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 江阴中南重工股份有限公司 镍基合金焊接件的焊接工艺
CN103551770A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 镍基时效强化高温合金机匣焊接组件变形控制方法及工装

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