CN105057854B - 一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法 - Google Patents

一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105057854B
CN105057854B CN201510576578.6A CN201510576578A CN105057854B CN 105057854 B CN105057854 B CN 105057854B CN 201510576578 A CN201510576578 A CN 201510576578A CN 105057854 B CN105057854 B CN 105057854B
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
extended loop
adapter
built
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510576578.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105057854A (zh
Inventor
李双燕
张茂龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Electric Nuclear Power Equipment Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Electric Nuclear Power Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Electric Nuclear Power Equipment Co Ltd filed Critical Shanghai Electric Nuclear Power Equipment Co Ltd
Priority to CN201510576578.6A priority Critical patent/CN105057854B/zh
Publication of CN105057854A publication Critical patent/CN105057854A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105057854B publication Critical patent/CN105057854B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/235—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，该方法包含如下步骤：S1，在接管外侧壁和内侧壁分别点焊延伸环；S2，在延伸环的焊接处进行100%渗透检测；S3，采用热丝钨极氩弧自动焊方法对接管经过若干层堆焊形成堆焊层；S4，堆焊完成后，对所述的堆焊层进行打磨处理，并去除接管外径侧和内径侧的延伸环。本发明在泵壳待对接表面采用硫含量较低的奥氏体不锈钢材料进行堆焊后再与镍基合金隔离层焊接的方式，可避免泵壳铸件不锈钢直接与镍基合金隔离层焊接时易产生热裂纹或微裂纹缺陷的发生。

Description

一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法
技术领域
本发明涉及堆焊方法，特别涉及一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法。
背景技术
核电蒸汽发生器下封头出口接管镍基合金隔离层堆焊完成后，需要与反应堆冷却剂主泵泵壳进行连接。主泵泵壳材料为铸件不锈钢SA351CF8A，其母材中的硫含量较高超过0.010%，与镍基合金隔离层焊接时易产生热裂纹或微裂纹，本发明提供了一种防止此种缺陷发生的焊接方式，即在泵壳待对接表面采用硫含量低于0.002%的奥氏体不锈钢材料进行堆焊后，再与镍基合金隔离层焊接。由于铸件材料的组织比较疏松，存在局部气孔等缺陷，接管表面堆焊的难度较大，母材中的这些局部气孔、疏松等缺欠在焊接过程中熔化聚合或扩展而造成堆焊层与母材的熔合区域出现未熔合、气孔等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，在泵壳待对接表面采用硫含量较低的奥氏体不锈钢材料进行堆焊后再与镍基合金隔离层焊接的方式，可避免泵壳铸件不锈钢直接与镍基合金隔离层焊接时易产生热裂纹或微裂纹缺陷的发生。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，其特点是，该方法包含如下步骤：
S1，在接管外侧壁和内侧壁分别点焊延伸环；
S2，在延伸环的焊接处进行100%渗透检测；
S3，采用热丝钨极氩弧自动焊方法对接管经过若干层堆焊形成堆焊层；
S4，堆焊完成后，对所述的堆焊层进行打磨处理，并去除接管外径侧和内径侧的延伸环。
所述的步骤S1前还包含：
S0，接管表面进行100%射线检测和100%液体渗透检测，并对接管表面进行清理。
所述的步骤S1包含：
S1.1，延伸环装配在接管外壁上，使得延伸环紧密贴合接管，然后将延伸环与接管外壁，以及延伸环接头处进行点焊；
S1.2，延伸环装配在接管内壁上，使得延伸环紧密贴合接管，然后将延伸环与接管内壁，以及延伸环接头处进行点焊。
当装配接管外壁的延伸环时，所述的延伸环低于接管外壁端面的距离为H，所述H的范围为1mm~3mm。
当装配接管内壁的延伸环时，所述的延伸环低于接管内壁端面的距离为H，所述H的范围为1mm~3mm。
所述的步骤S3堆焊时，相邻两层堆焊温度控制范围为≤175℃。
所述的步骤S3具体为：
S3.1，第一层堆焊后每个焊道进行放大若干倍的目视检查；
S3.2，至少两层堆焊后进行100%射线检测和100%超声波检测；
S3.3，堆焊整个堆焊层的一半厚度后进行100%射线检测和100%超声波检测。
所述的步骤S4后包含：
S5，所述的堆焊层进行100%渗透检测、100%超声波检测和100%射线检测。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、在泵壳待对接表面采用硫含量较低的奥氏体不锈钢材料进行堆焊后再与镍基合金隔离层焊接的方式，可避免泵壳铸件不锈钢直接与镍基合金隔离层焊接时易产生热裂纹或微裂纹缺陷的发生。
2、采用钨极氩弧自动焊技术进行组织比较疏松的铸件材料表面堆焊，可减小母材稀释率、减少未熔合、气孔等缺陷的产生。与冷丝钨极氩弧自动焊技术相比，采用热丝钨极氩弧自动焊技术，熔深浅，焊接速度快，熔敷效率高，可提高堆焊的生产效率，缩短制造周期。
附图说明
图1为本发明延伸环装配示意图；
图2为本发明堆焊时工作原理图；
图3为本发明第一层堆焊每个焊道之间的结构示意图；
图4位本发明其余层堆焊每个焊道之间的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，该方法包含如下步骤：
S1，在接管外侧壁和内侧壁分别点焊延伸环；
S2，在延伸环的焊接处进行100%渗透检测；
S3，采用氩气保护的热丝钨极氩弧自动焊方法对接管经过若干层堆焊形成堆焊层，电流极性采用直流反接。堆焊时采用一定范围的电流、电压、焊接速度以及送丝速度进行操作；
S4，堆焊完成后，对所述的堆焊层进行打磨处理，并去除接管外径侧和内径侧的延伸环。
在具体实施例中，上述的步骤S1前还包含：
S0，接管表面进行100%射线检测和100%液体渗透检测，并对接管表面进行清理。
上述的步骤S1包含：
S1.1，延伸环1装配在接管2外壁上，使得延伸环1紧密贴合接管2，然后将延伸环与接管外壁，以及延伸环接头处进行点焊，点焊用焊接材料为ER309L或ER308L奥氏体不锈钢氩弧焊丝，焊丝直径范围选择0.9mm~2.4mm。焊接参数：电流60~150A，堆焊电压8~18V，焊接速度至少60mm/min.。保护气体：氩气，含量99.99%，气体流量至少10L/min（参见图1）。
S1.2，延伸环1装配在接管2内壁上，使得延伸环1紧密贴合接管，然后将延伸环1与接管2内壁，以及延伸环接头处进行点焊，点焊用焊接材料为ER309L或ER308L奥氏体不锈钢氩弧焊丝，焊丝直径范围选择0.9mm~2.4mm。 焊接参数：电流60~150A，堆焊电压8~18V，焊接速度至少60mm/min.。保护气体：氩气，含量99.99%，气体流量至少10L/min（参见图1）。
上述的延伸环材料应采用与接管材料相容、化学成分相似的不锈钢材料，如304L等。延伸环为具有一定柔性的矩形圆环，厚度至少为10mm，宽度W 至少为20mm，延伸环表面应光滑，无棱角。装配在接管外壁的延伸环长度应为接管的外径周长，装配在接管内壁的延伸环长度应为接管的内径周长。
当装配接管外壁的延伸环时，所述的延伸环低于接管外壁端面的距离为H，所述H的范围为1mm~3mm。
当装配接管内壁的延伸环时，所述的延伸环低于接管内壁端面的距离为H，所述H的范围为1mm~3mm。
上述的步骤S3堆焊时，相邻两层堆焊温度控制范围为≤175℃。
优选的，上述的步骤S3堆焊时，每个焊道的搭接量至少为每个焊道宽度的一半。
上述的步骤S3具体为：
S3.1，第一层堆焊后每个焊道进行放大若干倍的目视检查；
S3.2，至少两层堆焊后进行100%射线检测和100%超声波检测；
S3.3，堆焊整个堆焊层的一半厚度后进行100%射线检测和100%超声波检测。
上述采用不锈钢热丝钨极氩弧自动焊技术进行堆焊时：堆焊材料类型选择硫含量低于0.002%的超低碳奥氏体不锈钢ER309L或ER308L氩弧焊丝，焊丝直径范围选择0.9mm~2.4mm.
1. 焊接参数：堆焊电流100~350A，堆焊电压8~18V，焊接速度至少100mm/min.，热丝电流50-100A，送丝速度300~5000mm/min。
2. 堆焊时，焊丝摆动宽度D=0~25mm，焊丝左侧摆动停留时间t1=0~1s，焊丝右侧摆动停留时间t2=0~1s。
3. 堆焊保护气体：氩气，含量99.99%，气体流量至少10L/min.。
4. 热丝保护气体：氩气，含量99.99%，气体流量至少2L/min.。
5. 堆焊时，钨极4从焊枪3喷嘴伸出长度H为12-15mm，热丝5伸出热丝嘴6长度L为15-30mm，热丝嘴与堆焊表面夹角A为25-50°。见图2。
6. 第一层每个焊道7A之间的搭边量至少为5mm，见图3。其余层每个焊道7B之间的搭边量至少为5mm，且每层之间的间隙至少为1mm，见图4。
上述的步骤S4后包含：
S5，所述的堆焊层进行100%渗透检测、100%超声波检测和100%射线检测。
综上所述，本发明一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，在泵壳待对接表面采用硫含量较低的奥氏体不锈钢材料进行堆焊后再与镍基合金隔离层焊接的方式，可避免泵壳铸件不锈钢直接与镍基合金隔离层焊接时易产生热裂纹或微裂纹缺陷的发生。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：
S1，在接管外侧壁和内侧壁分别点焊延伸环；
S2，在延伸环的焊接处进行100%渗透检测；
S3，采用热丝钨极氩弧自动焊方法对接管经过若干层堆焊形成堆焊层；
S4，堆焊完成后，对所述的堆焊层进行打磨处理，并去除接管外径侧和内径侧的延伸环；
所述的步骤S1包含：
S1.1，延伸环装配在接管外壁上，使得延伸环紧密贴合接管，然后将延伸环与接管外壁，以及延伸环接头处进行点焊；
S1.2，延伸环装配在接管内壁上，使得延伸环紧密贴合接管，然后将延伸环与接管内壁，以及延伸环接头处进行点焊；
当装配接管外壁的延伸环时，所述的延伸环低于接管外壁端面的距离为H，所述H的范围为1mm~3mm。
2.如权利要求1所述的控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步骤S1前还包含：
S0，接管表面进行100%射线检测和100%液体渗透检测，并对接管表面进行清理。
3.如权利要求1所述的控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，其特征在于，当装配接管内壁的延伸环时，所述的延伸环低于接管内壁端面的距离为H，所述H的范围为1mm~3mm。
4.如权利要求1所述的控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步骤S3堆焊时，相邻两层堆焊温度控制范围为≤175℃。
5.如权利要求1所述的控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步骤S3具体为：
S3.1，第一层堆焊后每个焊道进行放大若干倍的目视检查；
S3.2，至少两层堆焊后进行100%射线检测和100%超声波检测；
S3.3，堆焊整个堆焊层的一半厚度后进行100%射线检测和100%超声波检测。
6.如权利要求1所述的控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步骤S4后包含：
S5，所述的堆焊层进行100%渗透检测、100%超声波检测和100%射线检测。
CN201510576578.6A 2015-09-11 2015-09-11 一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法 Active CN105057854B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510576578.6A CN105057854B (zh) 2015-09-11 2015-09-11 一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510576578.6A CN105057854B (zh) 2015-09-11 2015-09-11 一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105057854A CN105057854A (zh) 2015-11-18
CN105057854B true CN105057854B (zh) 2017-06-16

Family

ID=54487481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510576578.6A Active CN105057854B (zh) 2015-09-11 2015-09-11 一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105057854B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108526654A (zh) * 2018-06-25 2018-09-14 河北工业大学 一种大直径阀门密封环堆焊方法
CN109128649A (zh) * 2018-10-10 2019-01-04 福州鑫洋机械制造有限公司 一种用于泵壳焊接的固定装置
CN112792477A (zh) * 2019-11-13 2021-05-14 中国石油天然气股份有限公司 压力容器用铬钼钢与低碳钢连接结构及连接方法
CN113399779B (zh) * 2020-03-16 2023-09-22 中国航发商用航空发动机有限责任公司 用于奥氏体不锈钢增材制造的装置及方法
CN113579440B (zh) * 2021-07-23 2022-08-05 江苏圣泰阀门有限公司 一种在环形平面堆焊t800的焊接工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2433234Y (zh) * 2000-08-21 2001-06-06 三一重工股份有限公司 用于混凝土输送的耐磨环
CN102922209A (zh) * 2012-12-05 2013-02-13 四川石油天然气建设工程有限责任公司 一种不锈钢钢管组对焊接方法
CN103481010A (zh) * 2013-09-17 2014-01-01 柳州市三龙耐磨焊接科技有限公司 一种新型全自动在线冷焊修复辊压机工艺
CN103624376A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 西安向阳航天材料股份有限公司 端部带转接环的两根双金属复合管端部对焊方法
CN104197104A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 西安向阳航天材料股份有限公司 一种双金属复合管及其制造工艺
CN104416271A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 中核核电运行管理有限公司 奥氏体不锈钢焊缝热裂纹缺陷的高精度预制和验证方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4931622B2 (ja) * 2007-01-30 2012-05-16 株式会社クボタ 管の挿口突部の形成方法
WO2013098965A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 トヨタ自動車株式会社 溶接方法、溶接装置及び溶接製品

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2433234Y (zh) * 2000-08-21 2001-06-06 三一重工股份有限公司 用于混凝土输送的耐磨环
CN102922209A (zh) * 2012-12-05 2013-02-13 四川石油天然气建设工程有限责任公司 一种不锈钢钢管组对焊接方法
CN104416271A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 中核核电运行管理有限公司 奥氏体不锈钢焊缝热裂纹缺陷的高精度预制和验证方法
CN103481010A (zh) * 2013-09-17 2014-01-01 柳州市三龙耐磨焊接科技有限公司 一种新型全自动在线冷焊修复辊压机工艺
CN103624376A (zh) * 2013-11-29 2014-03-12 西安向阳航天材料股份有限公司 端部带转接环的两根双金属复合管端部对焊方法
CN104197104A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 西安向阳航天材料股份有限公司 一种双金属复合管及其制造工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN105057854A (zh) 2015-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105057854B (zh) 一种控制熔深的不锈钢铸件表面堆焊方法
JP5602458B2 (ja) タングステン−不活性ガス溶接法によって２つの金属部分を結合するための方法ならびに該方法を実施するための装置
CN105127562B (zh) 一种不锈钢复合板与奥氏体不锈钢间焊接接头的焊接方法
CN106112225B (zh) 一种降低焊接残余应力的压力容器接管与封头连接方法
CN101890562B (zh) 核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺
CN103801796B (zh) 管道环焊缝的全位置自动焊接方法
CN102275030B (zh) 奥氏体不锈钢与镍基合金的对接焊方法
CN104801839B (zh) 奥氏体不锈钢与铬钼耐热钢的焊接工艺
CN106695079B (zh) 双金属复合管的焊接方法
JP2010052040A (ja) 高密度エネルギービームで接合した溶接鋼管およびその製造方法
CN104816076A (zh) 一种连续管的管管对接焊工艺方法
JP2009531180A (ja) ステンレス鋼管の溶接装置及び溶接方法
CN104551352A (zh) 一种异种金属焊接方法
JP5692413B2 (ja) 厚鋼板の多電極エレクトロガスアーク溶接方法、及び、鋼管の多電極エレクトロガスアーク円周溶接方法
JP6025620B2 (ja) サブマージアーク溶接方法、当該サブマージアーク溶接方法を用いる鋼管を製造する方法、溶接継手、及び当該溶接継手を有する鋼管
KR20130120735A (ko) 플럭스 코어드 용접 와이어와 그의 제조 방법 및 장치
CN106378517A (zh) 一种膜式壁管屏异种钢接头位置的扁钢角焊缝焊接工艺
CN212371483U (zh) 一种用于反应堆容器的连接结构
CN105983766A (zh) 一种低碳钢与合金钢之间焊接方法
CN106825877A (zh) 不锈钢方管焊接工艺
CN102922099A (zh) 机车变联管焊接方法
CN103495792A (zh) 一种钢筋搭接焊方法
CN106695068A (zh) 一种钢制管道焊口内壁防腐堆焊方法
JPH067934A (ja) 二重管の管端シール溶接方法
JP4929096B2 (ja) 配管の肉盛溶接方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant