CN105397222B - 一种火焰预热钨极氩弧钎焊方法 - Google Patents

一种火焰预热钨极氩弧钎焊方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种火焰预热钨极氩弧钎焊方法，用于奥氏体不锈钢钎焊连接。该方法的步骤如下：将不锈钢母材对接，钎缝间隙宽度0.05~0.5mm，在钎缝上方预置钎料，钎料量可填满间隙，在钎缝间隙及钎料焊丝上方覆盖钎剂。使用火焰枪预热距离钎缝较远的母材表面，通过传热使钎剂熔化。待钎剂完全熔化后，使用钨极氩弧焊枪电弧放电快速加热钎料丝，钎料熔化后填充母材间隙，冷却时以火焰烘烤母材防止冷却过快及温度不均。本发明的优点在于避免了直接氩弧钎焊奥氏体不锈钢时热应力和热变形严重、界面易开裂的问题，可得到高致密度、高钎着率、小变形的钎焊接头。

Description

一种火焰预热钨极氩弧钎焊方法
技术领域
本发明涉及一种火焰预热钨极氩弧钎焊方法，用于奥氏体不锈钢钎焊连接，属于钎焊工艺领域。
背景技术
奥氏体不锈钢由于具有优良的耐高温、耐氧化和抗腐蚀能力，是用于制造在真空、低温、辐照等苛刻环境下使用构件的最常用材料。由于大型装备中的不锈钢构件尺寸较大、且对尺寸精度要求较高，采用熔焊技术往往导致其焊接变形超过允许限度。电弧钎焊技术热输入较低、母材不熔化，相对更容易控制焊接变形，同时可避免对构件的热损伤，是奥氏体不锈钢构件首选的连接技术之一。然而，由于电弧加热时热量集中，焊接时形成梯度很大的温度场，导致较大的热应力。此外，采用电弧加热时难以使用钎剂，影响钎料润湿和填缝，对接头性能产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热应力和热变形小、钎着率高的奥氏体不锈钢复合加热钎焊工艺——火焰预热钨极氩弧钎焊方法。
本发明的目的可采取下述技术措施来实现：
本发明的火焰预热钨极氩弧钎焊方法的步骤如下：首先将母材对接，钎缝间隙宽度0.05~0.5mm，在钎缝上方预置钎料，钎料用量需确保可填满间隙，在钎缝及钎料上方覆盖钎剂；使用火焰枪将母材预热到500~600ºC，通过传热使钎剂熔化（具体说：使用多个火焰枪预热距离钎缝较远的母材表面，通过传热使钎剂熔化，不直接加热钎剂），待钎剂完全熔化后，在熔融钎剂保护下，使用钨极氩弧焊枪通过电弧放电快速加热钎料使其熔化，使得液态钎料在重力及毛细力作用下填充母材间隙填充母材间隙，停止电弧加热，冷却过程中以火焰枪烘烤母材防止过快冷却，冷却后形成钎缝。
本发明中所述母材为奥氏体不锈钢。
本发明中所述钎料为银基钎料或铜基钎料。
本发明的有益效果如下：
本发明避免了直接氩弧钎焊奥氏体不锈钢热变形严重、界面易开裂的的问题，可得到高致密度、高钎着率、小变形的钎焊接头。
附图说明
图1~图4为本发明的工艺流程示意图。
图中序号：1是母材，2是钎料， 3是钎剂， 4是火焰枪，5是熔融钎剂，6是液态钎料，7是钨极氩弧焊枪，8是电弧，9是钎缝。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述。
实施例1：
将316LN奥氏体不锈钢母材1对接，母材试样长100 mm、宽30 mm、厚 2 mm，钎缝间隙宽度0.2 mm，在钎缝上方预置Ag-Pd-Ni钎料2，钎料用量需确保可填满间隙，在钎缝及钎料2上方覆盖适量101钎剂3，如图1所示。
使用火焰枪4（可选用氢氧火焰枪）预热距离钎缝较远的母材1表面，通过传热使101钎剂3熔化，如图2所示。
在熔融钎剂5保护下，使用钨极氩弧焊枪7通过电弧8放电快速加热钎料2使其熔化，液态钎料6填充母材1间隙，如图3所示。
冷却过程中以火焰枪4烘烤母材1防止过快冷却，冷却后形成钎缝9，如图4所示。
对钎焊接头进行尺寸测量，未发现明显的角变形及弯曲变形。使用超声探伤仪检测接头钎着率，结果显示接头钎着率约91%。
实施例2：
将316LN奥氏体不锈钢母材1对接，母材试样长100 mm、宽30 mm、厚 2 mm，钎缝间隙宽度0.15 mm，在钎缝上方预置Cu-Mn-Ni钎料2，钎料用量需确保可填满间隙，在钎缝及钎料2上方覆盖适量201钎剂3，如图1所示。
使用火焰枪4（可选用丁烷火焰枪）预热距离钎缝较远的母材1表面，通过传热使钎剂3熔化，如图2所示。
在熔融钎剂5保护下，使用钨极氩弧焊枪7通过电弧8放电快速加热钎料2使其熔化，液态钎料6填充母材1间隙，如图3所示。
冷却过程中以火焰枪4烘烤母材1防止过快冷却，冷却后形成钎缝9，如图4所示。
对钎焊接头进行尺寸测量，未发现明显的角变形及弯曲变形。使用超声探伤仪检测接头钎着率，结果显示接头钎着率约93%。

Claims (1)

1.一种火焰预热钨极氩弧钎焊方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：首先将母材对接，钎缝间隙宽度0.05~0.5mm，在钎缝上方预置钎料，钎料用量需确保填满间隙，在钎缝及钎料上方覆盖钎剂；使用火焰枪将母材预热到500~600ºC，通过传热使钎剂熔化，待钎剂完全熔化后，在熔融钎剂保护下，使用钨极氩弧焊枪通过电弧放电快速加热钎料使其熔化，使得液态钎料在重力及毛细力作用下填充母材间隙，停止电弧加热，冷却过程中以火焰枪烘烤母材防止过快冷却，冷却后形成钎缝；所述母材为316LN奥氏体不锈钢；所述钎料为Ag-Pd-Ni钎料或Cu-Mn-Ni钎料。
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