CN104625345B - C-hra-3高温镍基合金焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种C‑HRA‑3高温镍基合金焊接工艺，其特征在于，焊接材料准备：C‑HRA‑3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊接时，或C‑HRA‑3高温镍基合金小口径管与异种合金或异种合金钢部件焊接时，选用ERNiCrCoMo‑1高温镍基合金条状焊丝、或ENiCrCoMo‑1高温镍基合金焊条、或ERNiCrCoMo‑1高温镍基合金盘状焊丝；C‑HRA‑3高温镍基合金大口径管焊接时，选用ERNiCrCoMo‑1高温镍基合金盘状焊丝。本发明完整地推出了C‑HRA‑3高温镍基合金同种、异种合金(钢)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。

Description

C-HRA-3高温镍基合金焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种700℃先进超超临界锅炉用候选固溶强化高温镍基合金C-HRA-3的焊接工艺。
背景技术
C-HRA-3高温镍基合金是我国自主开发的700℃先进超超临界锅炉用候选高温镍基合金，该合金的主要化学成分为Ni-23Cr-12Co-Mo，该高温镍基合金可归类为固溶强化镍基合金，该高温镍基合金的高温持久强度与国际上同类型的高温镍基合金基本相当，但采用何种焊接材料进行焊接及完整的焊接工艺还没有。
目前，国际上同类型的700℃先进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-3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。
发明内容
本发明旨在解决700℃先进超超临界锅炉用候选高温镍基合金C-HRA-3的焊接难题，为700℃先进超超临界锅炉用候选高温镍基合金C-HRA-3的焊接提供一种新的方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种C-HRA-3高温镍基合金焊接工艺，焊前准备：制备坡口，其特征在于，
焊接材料准备：C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊接时，或C-HRA-3高温镍基合金小口径管与异种合金或异种合金钢部件焊接时，选用ERNiCrCoMo-1高温镍基合金条状焊丝、或ENiCrCoMo-1高温镍基合金焊条、或ERNiCrCoMo-1高温镍基合金盘状焊丝；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管焊接时，选用ERNiCrCoMo-1高温镍基合金盘状焊丝；
焊接中：C-HRA-3高温镍基合金小口径管采用手工氩弧焊、或手工氩弧焊与手工电弧焊相结合、或热丝机械氩弧焊进行焊接；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管采用热丝机械氩弧焊进行焊接；
焊后热处理：C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊接后，不热处理；
C-HRA-3高温镍基合金小口径管与T91异种合金(钢)部件或T92异种合金(钢)部件焊后，按T91异种合金(钢)或T92异种合金(钢)的热处理规范进行焊后热处理；
C-HRA-3高温镍基合金小口径管与奥氏体钢部件焊接后，不热处理；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管焊接后，进行980℃×3小时的焊后热处理。
优选地，C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊接时，或C-HRA-3高温镍基合金小口径管与异种合金或异种合金钢部件焊接时，选用Φ2.4的ERNiCrCoMo-1高温镍基合金条状焊丝、或选用Φ2.5～Φ3.2的ENiCrCoMo-1高温镍基合金焊条、或选用Φ1.0的ERNiCrCoMo-1高温镍基合金盘状焊丝；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管焊接时，选用Φ1.2的ERNiCrCoMo-1高温镍基合金盘状焊丝。
优选地，C-HRA-3高温镍基合金小口径管按常规镍基合金的坡口形式制备坡口，C-HRA-3高温镍基合金大口径管按窄间隙氩弧焊坡口形式制备坡口。
C-HRA-3高温镍基合金采用何种焊接材料进行焊接及完整的焊接工艺还没有，本发明解决了C-HRA-3高温镍基合金同种、异种合金(钢)采用何种焊接材料进行焊接的问题及C-HRA-3同种、异种合金(钢)焊后如何热处理的问题并完整地推出了C-HRA-3高温镍基合金同种、异种合金(钢)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。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例作详细说明如下。
本发明提供了一种C-HRA-3高温镍基合金焊接工艺，包括：
1.焊前准备：①制备坡口，C-HRA-3高温镍基合金小口径管按常规镍基合金的坡口形式制备坡口，C-HRA-3高温镍基合金大口径管(例如联箱、管道等大口径厚壁管)按窄间隙氩弧焊坡口形式制备坡口，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；
2.焊接材料准备：C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件间焊接，以及C-HRA-3高温镍基合金小口径与异种合金或异种合金钢部件间焊接，均选用Φ2.4的ERNiCrCoMo-1(mod.)高温镍基合金条状焊丝(GTAW)、或Φ2.5～Φ3.2的ENiCrCoMo-1(mod.)高温镍基合金焊条或Φ1.0的ERNiCrCoMo-1(mod.)高温镍基合金盘状焊丝。
C-HRA-3高温镍基合金大口径管选用Φ1.2的ERNiCrCoMo-1(mod.)高温镍基合金盘状焊丝。
3.焊接中：C-HRA-3高温镍基合金小口径管采用手工氩弧焊(GTAW)、或手工氩弧焊+手工电弧焊(GTAW+SMAW)或热丝机械氩弧焊(GTAW(HW))进行焊接；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管采用热丝机械氩弧焊(GTAW(HW))进行焊接。
手工氩弧焊(GTAW)、手工氩弧焊+手工电弧焊(GTAW+SMAW)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100％Ar进行保护，外壁保护气体流量为10～20L/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5～8L/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1 C-HRA-3焊接工艺参数
焊接方法 规格(mm) 电流(A) 热丝电流(A) 电压(V) 预热温度(℃)
GTAW Φ2.4 110～120 - 12～14 不预热
SMAW Φ2.5 70～75 - 22～26 不预热
SMAW Φ3.2 100～105 - 22～26 不预热
GTAW(HW) Φ1.2 220～250 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120C，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。
4.焊后热处理：C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊后不热处理；
C-HRA-3高温镍基合金小口径管与HR3C等奥氏体钢部件焊后不热处理；
C-HRA-3高温镍基合金小口径管与T91异种合金(钢)部件或T92异种合金(钢)部件焊后按T91异种合金(钢)或T92异种合金(钢)的热处理规范进行焊后热处理；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管焊后进行980℃×3小时的焊后热处理。

Claims (3)

1.一种C-HRA-3高温镍基合金焊接工艺，焊前准备：制备坡口，其特征在于，
焊接材料准备：C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊接时，或C-HRA-3高温镍基合金小口径管与异种合金部件焊接时，选用ERNiCrCoMo-1高温镍基合金条状焊丝、或ENiCrCoMo-1高温镍基合金焊条、或ERNiCrCoMo-1 高温镍基合金盘状焊丝；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管焊接时，选用ERNiCrCoMo-1 高温镍基合金盘状焊丝；
焊接中：C-HRA-3高温镍基合金小口径管采用手工氩弧焊、或手工氩弧焊与手工电弧焊相结合、或热丝机械氩弧焊进行焊接；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管采用热丝机械氩弧焊进行焊接；
焊后热处理：C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊接后，不热处理；
C-HRA-3高温镍基合金小口径管与T91异种合金部件或T92异种合金部件焊后，按T91异种合金或T92异种合金的热处理规范进行焊后热处理；
C-HRA-3高温镍基合金小口径管与奥氏体钢部件焊接后，不热处理；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管焊接后，进行980°C× 3小时的焊后热处理。
2.如权利要求1所述的一种C-HRA-3高温镍基合金焊接工艺，其特征在于，C-HRA-3高温镍基合金小口径管与同种合金部件焊接时，或C-HRA-3高温镍基合金小口径管与异种合金焊接时，选用Φ2.4mm的ERNiCrCoMo-1高温镍基合金条状焊丝、或选用Φ2.5 mm~Φ3.2mm的ENiCrCoMo-1高温镍基合金焊条、或选用Φ1.0mm的ERNiCrCoMo-1 高温镍基合金盘状焊丝；
C-HRA-3高温镍基合金大口径管焊接时，选用Φ1.2mm的ERNiCrCoMo-1 高温镍基合金盘状焊丝。
3.如权利要求1所述的一种C-HRA-3高温镍基合金焊接工艺，其特征在于，在制备坡口时，C-HRA-3高温镍基合金小口径管按常规镍基合金的坡口形式制备坡口，C-HRA-3高温镍基合金大口径管按窄间隙氩弧焊坡口形式制备坡口。
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