CN107470743A - 深海石油机械工件的表面堆焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深海石油机械工件的表面堆焊工艺，以由低合金高强度合金材料制成的深海石油机械工件为基体，以耐腐蚀合金材料为焊材，所述表面堆焊工艺包括如下步骤：1）清洁；2）预热；3）施焊；4）后热；5）去应力；6）无损检测。本发明深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其采用热丝氩弧焊堆焊工艺，在传统氩弧焊堆焊工艺的基础上，对焊丝进行加热，从而减小焊接热输入，降低了焊材的稀释率，增加了焊接效率。

Description

深海石油机械工件的表面堆焊工艺
技术领域
本发明涉及深海石油机械工件的表面堆焊工艺。
背景技术
在深海石油机械领域，为满足材料的使用性能要求，通常在碳钢工件的表面堆焊一层异种材料，而随着油层工况越来越恶劣，高含硫油田开采的增多，低合金高强度钢的应用也越来越广，而在这类低合金高强度钢工件表面堆焊耐腐蚀合金材料的需求，也在日益增加。
常规碳钢材料的堆焊工艺选择性比较广，如GMAW、FACW、SMAW、SAW、GTAWD等堆焊工艺均可满足要求，而低合金高强度钢在达到工件的使用要求，如：硬度、疲劳性能、腐蚀性能等基础上，还对堆焊后工件材料的焊接应力，耐腐蚀合金层的腐蚀速率有着苛刻的要求。鉴于低合金高强度钢的焊接性较差，高含硫工况下耐腐蚀合金材料必须通过合适的堆焊工艺熔焊在低合金高强度表面，以达到CRA材料与基体材料的冶金结合。堆焊过程中必须既要保证堆焊材料和基体材料的有效熔合，同时要严格控制CRA材料的稀释率及和焊接过程中的热输出量，尽量减少和消除对工件基体材料的机械性能产生不利影响的因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其采用热丝氩弧焊堆焊工艺，在传统氩弧焊堆焊工艺的基础上，对焊丝进行加热，从而减小焊接热输入，降低了焊材的稀释率，增加了焊接效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种深海石油机械工件的表面堆焊工艺，以由低合金高强度合金材料制成的深海石油机械工件为基体，以耐腐蚀合金材料为焊材，所述表面堆焊工艺包括如下步骤：
1）清洁：以丙酮或酒精擦拭基体表面；
2）预热：采用陶瓷电阻加热方式将焊材预热至150℃；
3）施焊：在基体表面堆焊焊材，保持焊接层间温度小于300℃；
4）后热：焊接结束后，采用保温石棉进行后热保温；
5）去应力：整体焊后热处理，650℃±10℃，保温5小时，升温速度、降温速度都小于100℃/h，随炉空冷；
6）无损检测：PT检测堆焊层表面焊接缺欠状况，RT检测堆焊层内部堆焊质量状况，确保无焊接缺陷。
优选的，所述低合金高强度合金材料为AISI8630。
优选的，所述耐腐蚀合金材料为Inconel625。
优选的，步骤3）中，热丝电源参数：热丝电流的峰值60A、基值20A，热丝电压2V，脉冲时间0.2秒。
优选的，所述焊接缺陷包括气孔、未熔合和裂纹。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其采用热丝氩弧焊堆焊工艺，在传统氩弧焊堆焊工艺的基础上，对焊丝进行加热，从而减小焊接热输入，降低了焊材的稀释率，增加了焊接效率。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
一种深海石油机械工件的表面堆焊工艺，以由低合金高强度合金材料制成的深海石油机械工件为基体，以耐腐蚀合金材料为焊材，所述表面堆焊工艺包括如下步骤：
1）清洁：以丙酮或酒精擦拭基体表面；
2）预热：采用陶瓷电阻加热方式将焊材预热至150℃；
3）施焊：在基体表面堆焊焊材，保持焊接层间温度小于300℃；
4）后热：焊接结束后，采用保温石棉进行后热保温；
5）去应力：整体焊后热处理，650℃±10℃，保温5小时，升温速度、降温速度都小于100℃/h，随炉空冷；
6）无损检测：PT检测堆焊层表面焊接缺欠状况，RT检测堆焊层内部堆焊质量状况，确保无焊接缺陷。
所述低合金高强度合金材料为AISI8630。
所述耐腐蚀合金材料为Inconel625。
步骤3）中，热丝电源参数：热丝电流的峰值60A、基值20A，热丝电压2V，脉冲时间0.2秒。
所述焊接缺陷包括气孔、未熔合和裂纹。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其特征在于，以由低合金高强度合金材料制成的深海石油机械工件为基体，以耐腐蚀合金材料为焊材，所述表面堆焊工艺包括如下步骤：
1）清洁：以丙酮或酒精擦拭基体表面；
2）预热：采用陶瓷电阻加热方式将焊材预热至150℃；
3）施焊：在基体表面堆焊焊材，保持焊接层间温度小于300℃；
4）后热：焊接结束后，采用保温石棉进行后热保温；
5）去应力：整体焊后热处理，650℃±10℃，保温5小时，升温速度、降温速度都小于100℃/h，随炉空冷；
6）无损检测：PT检测堆焊层表面焊接缺欠状况，RT检测堆焊层内部堆焊质量状况，确保无焊接缺陷。
2.根据权利要求1所述的深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其特征在于，所述低合金高强度合金材料为AISI8630。
3.根据权利要求2所述的深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其特征在于，所述耐腐蚀合金材料为Inconel625。
4.根据权利要求3所述的深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其特征在于，步骤3）中，热丝电源参数：热丝电流的峰值60A、基值20A，热丝电压2V，脉冲时间0.2秒。
5.根据权利要求4所述的深海石油机械工件的表面堆焊工艺，其特征在于，所述焊接缺陷包括气孔、未熔合和裂纹。
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