CN113510339A - 一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法 - Google Patents

一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113510339A
CN113510339A CN202110359900.5A CN202110359900A CN113510339A CN 113510339 A CN113510339 A CN 113510339A CN 202110359900 A CN202110359900 A CN 202110359900A CN 113510339 A CN113510339 A CN 113510339A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
tube seat
metal
header
heat treatment
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.)
Granted
Application number
CN202110359900.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113510339B (zh
Inventor
张玮
王林森
张涛
尹锋
张明海
曾会强
罗永飞
窦泉山
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.)
Dongfang Boiler Group Co Ltd
Original Assignee
Dongfang Boiler Group 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 Dongfang Boiler Group Co Ltd filed Critical Dongfang Boiler Group Co Ltd
Priority to CN202110359900.5A priority Critical patent/CN113510339B/zh
Publication of CN113510339A publication Critical patent/CN113510339A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113510339B publication Critical patent/CN113510339B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法，通过沉淀强化高温合金的所述第一焊缝金属先将所述管座与所述筒体有效连接，然后采用固溶强化合金的所述第二焊缝金属，具有合适的连接强度，又有较好的塑性，通过设置α和β以减轻拘束应力和后续热处理工程中的应变，能有效的预防时效应变开裂特性材质制作的集箱等产品，焊后热处理后管座角焊缝容易产生开裂的问题，而且工艺过程简单，便于生产实施。

Description

一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法。
背景技术
为了开发700℃以及更高参数、更加高效的电站锅炉，需要采用沉淀强化合金材质(如：Haynes282、Inconel 740H等)来制作集箱产品，其服役状态为时效态，但为了保证其具有较好的焊接性，通常需要在固溶状态下完成产品的焊接制造，然后再进行恢复其力学性能热处理(如：时效热处理)，但对于一些特殊沉淀强化合金材质的集箱产品，在焊后进行时效热处理后，在管座角焊缝焊趾处容易产生裂纹，称为时效应变开裂。
针对上述采用具有时效应变开裂特性合金制作的集箱等产品，在材质和产品结构不变的情况下，采用传统的工艺手段无法预防和解决集箱管座角焊缝产生时效开裂的问题，将严重制约该类材料的应用以及更高参数电站锅炉等产品的开发。
为了预防和降低沉淀强化合金材质集箱等产品管座角焊缝焊后热处理后产生开裂的风险，需要一种新的沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的为了预防和降低沉淀强化合金材质集箱等产品管座角焊缝焊后热处理后产生开裂的风险的问题，提供一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法，包括以下步骤：
A、装配集箱筒体和管座，所述管座与所述筒体抵接处具有焊接坡口；
B、在所述坡口处焊接第一焊缝金属，所述第一焊缝金属的填充量不低于所述管座外壁，所述第一焊缝金属采用沉淀强化高温合金；
C、打磨所述第一焊缝金属与所述筒体和所述管座平滑过渡，并进行无损探伤检查；
D、在所述第一焊缝金属外围焊接第二焊缝金属，所述第二焊缝金属采用固溶强化合金；
E、打磨所述第二焊缝金属与所述筒体和所述管座平滑过渡，并进行无损探伤检查，所述第二焊缝金属与所述管座外表面夹角为α，所述第二焊缝金属与所述筒体外表面夹角为β，α和β均不小于135°。
采用本发明所述的一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法，通过沉淀强化高温合金的所述第一焊缝金属先将所述管座与所述筒体有效连接，然后采用固溶强化合金的所述第二焊缝金属，具有合适的连接强度，又有较好的塑性，通过设置α和β以减轻拘束应力和后续热处理工程中的应变，能有效的预防时效应变开裂特性材质制作的集箱等产品，焊后热处理后管座角焊缝容易产生开裂的问题，而且工艺过程简单，便于生产实施。
优选地，所述步骤A之前，在所述筒体上加工成型管孔。
优选地，还包括步骤：
F、对包含所述筒体、所述管座、所述第一焊缝金属和所述第二焊缝金属的集箱整体进行焊后热处理。
进一步优选地，还包括步骤：
G、对所述管座与所述筒体的连接焊缝进行无损探伤复查。
进一步优选地，焊后进行时效强化热处理，或者先进行固溶退火热处理、再进行时效强化热处理。
进一步优选地，时效热处理采用分段保温方式，先缓慢升温到500～600℃保温一定时间，再快速升温到时效处理保温温度，并保温一定时间，然后冷却到室温。
优选地，所述无损探伤采用射线(RT)、超声(UT)、磁粉(MT)、渗透(PT)、相控阵和超声衍射时差(TOFD)中的一种或多种。
优选地，所述第一焊缝金属采用ERNiCrCoMo-2、ERNiCrCo-1或者ERNiFeCr-2。
优选地，所述第二焊缝金属采用ERNiCrCoMo-1、ENiCrCoMo-1、ERNiCrMo-3或者ENiCrMo-3。
优选地，焊接方法为手工钨极氩弧焊(GTAW)、焊条电弧焊(SMAW)和熔化极气体保护焊(GMAW)中的一种或多种。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明所述的一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法，通过沉淀强化高温合金的所述第一焊缝金属先将所述管座与所述筒体有效连接，然后采用固溶强化合金的所述第二焊缝金属，具有合适的连接强度，又有较好的塑性，通过设置α和β以减轻拘束应力和后续热处理工程中的应变，能有效的预防时效应变开裂特性材质制作的集箱等产品，焊后热处理后管座角焊缝容易产生开裂的问题，而且工艺过程简单，便于生产实施。
附图说明
图1是筒体上管孔加工示意图一；
图2是筒体上管孔加工示意图二；
图3是筒体与管座装配示意图一；
图4是筒体与管座装配示意图二；
图5是管座坡口处施焊示意图一；
图6是管座坡口处施焊示意图二；
图7是管座坡口外部施焊示意图一；
图8是管座坡口外部施焊示意图二；
图9是热处理时间-温度曲线示意图。
图中标记：1-筒体，2-管孔，3-管座，4-第一焊缝金属，5-第二焊缝金属。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1至9所示，本发明所述的一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法，包括以下步骤：
A、如图1和2所示，集箱筒体1材质为Haynes282、外径DH，在所述筒体1上加工成型管孔2，所述管孔2直径d。
B、如图3和4所示，装配所述筒体1和管座3，所述管座3材质为Haynes282、外径dH，所述管座3内径d，所述管座3轴线与所述管孔2轴线对齐，所述管座3与所述筒体1抵接处具有焊接坡口。
C、如图5和6所示，在所述坡口处焊接第一焊缝金属4，所述第一焊缝金属4的填充量不低于所述管座3外壁，所述第一焊缝金属4采用成分及性能应为与所述筒体1、所述管座3材质相配套的沉淀强化高温合金，具体为ERNiCrCoMo-2、ERNiCrCo-1或者ERNiFeCr-2。
D、打磨所述第一焊缝金属4与所述筒体1和所述管座3平滑过渡，并进行100％无损探伤检查，确保无焊接缺陷。
E、如图7和8所示，在所述第一焊缝金属4外围焊接第二焊缝金属5，所述第二焊缝金属5采用固溶强化合金，而且所述第二焊缝金属5的强度尽可能与所述筒体1、所述管座3相近，具体为ERNiCrCoMo-1、ENiCrCoMo-1、ERNiCrMo-3或者ENiCrMo-3。
F、打磨所述第二焊缝金属5与所述筒体1和所述管座3平滑过渡，并进行100％无损探伤检查，确保无焊接缺陷，所述第二焊缝金属5与所述管座3外表面夹角为α，所述第二焊缝金属5与所述筒体1外表面夹角为β，α和β均不小于135°。
G、对包含所述筒体1、所述管座3、所述第一焊缝金属4和所述第二焊缝金属5的集箱整体进行焊后热处理，焊后进行时效强化热处理，或者先进行固溶退火热处理、再进行时效强化热处理；
具体地，如图9所示，时效热处理采用分段保温方式，先缓慢升温到500～600℃保温一定时间，最好不小于10小时，再快速升温到时效处理保温温度，并保温一定时间，然后冷却到室温；固溶退火和时效处理保温温度应根据所述筒体1、所述管座3的材质确定，固溶退火处理保温时间不小于0.5小时，时效处理保温时间不小于4小时。
H、对所述管座3与所述筒体1的连接焊缝进行100％无损探伤复查。
其中，所述无损探伤采用射线(RT)、超声(UT)、磁粉(MT)、渗透(PT)、相控阵和超声衍射时差(TOFD)中的一种或多种，焊接方法为手工钨极氩弧焊(GTAW)、焊条电弧焊(SMAW)和熔化极气体保护焊(GMAW)中的一种或多种。
本发明所述的一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法，通过沉淀强化高温合金的所述第一焊缝金属4先将所述管座3与所述筒体1有效连接，然后采用固溶强化合金的所述第二焊缝金属5，具有合适的连接强度，又有较好的塑性，通过设置α和β以减轻拘束应力和后续热处理工程中的应变，能有效的预防时效应变开裂特性材质制作的集箱等产品，焊后热处理后管座角焊缝容易产生开裂的问题，而且工艺过程简单，便于生产实施。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、装配集箱筒体(1)和管座(3)，所述管座(3)与所述筒体(1)抵接处具有焊接坡口；
B、在所述坡口处焊接第一焊缝金属(4)，所述第一焊缝金属(4)的填充量不低于所述管座(3)外壁，所述第一焊缝金属(4)采用沉淀强化高温合金；
C、打磨所述第一焊缝金属(4)与所述筒体(1)和所述管座(3)平滑过渡，并进行无损探伤检查；
D、在所述第一焊缝金属(4)外围焊接第二焊缝金属(5)，所述第二焊缝金属(5)采用固溶强化合金；
E、打磨所述第二焊缝金属(5)与所述筒体(1)和所述管座(3)平滑过渡，并进行无损探伤检查，所述第二焊缝金属(5)与所述管座(3)外表面夹角为α，所述第二焊缝金属(5)与所述筒体(1)外表面夹角为β，α和β均不小于135°。
2.根据权利要求1所述的焊制方法，其特征在于，所述步骤A之前，在所述筒体(1)上加工成型管孔。
3.根据权利要求1所述的焊制方法，其特征在于，还包括步骤：
F、对包含所述筒体(1)、所述管座(3)、所述第一焊缝金属(4)和所述第二焊缝金属(5)的集箱整体进行焊后热处理。
4.根据权利要求3所述的焊制方法，其特征在于，还包括步骤：
G、对所述管座(3)与所述筒体(1)的连接焊缝进行无损探伤复查。
5.根据权利要求3所述的焊制方法，其特征在于，焊后进行时效强化热处理，或者先进行固溶退火热处理、再进行时效强化热处理。
6.根据权利要求5所述的焊制方法，其特征在于，时效热处理采用分段保温方式，先缓慢升温到500～600℃保温一定时间，再快速升温到时效处理保温温度，并保温一定时间，然后冷却到室温。
7.根据权利要求1所述的焊制方法，其特征在于，所述无损探伤采用射线、超声、磁粉、渗透、相控阵和超声衍射时差中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的焊制方法，其特征在于，所述第一焊缝金属(4)采用ERNiCrCoMo-2、ERNiCrCo-1或者ERNiFeCr-2。
9.根据权利要求1所述的焊制方法，其特征在于，所述第二焊缝金属(5)采用ERNiCrCoMo-1、ENiCrCoMo-1、ERNiCrMo-3或者ENiCrMo-3。
10.根据权利要求1-9任一项所述的焊制方法，其特征在于，焊接方法为手工钨极氩弧焊、焊条电弧焊和熔化极气体保护焊中的一种或多种。
CN202110359900.5A 2021-04-01 2021-04-01 一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法 Active CN113510339B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110359900.5A CN113510339B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110359900.5A CN113510339B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113510339A true CN113510339A (zh) 2021-10-19
CN113510339B CN113510339B (zh) 2022-09-30

Family

ID=78062133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110359900.5A Active CN113510339B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113510339B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115198161A (zh) * 2022-07-25 2022-10-18 华能国际电力股份有限公司 一种650℃及以上等级锅炉机组用集箱及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102151954A (zh) * 2011-02-23 2011-08-17 格菱动力设备(中国)有限公司 集箱管座角焊缝焊接的操作方法
CN102581448A (zh) * 2012-02-01 2012-07-18 天津大学 一种提高不锈钢管内壁焊接接头抗应力腐蚀性能的焊接工艺方法
CN103170712A (zh) * 2013-03-29 2013-06-26 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种管座角焊缝再热裂纹预防方法
JP2014036971A (ja) * 2012-08-13 2014-02-27 Babcock-Hitachi Co Ltd 管体を管寄せに溶接する方法および管体が管寄せに溶接された溶接構造体
CN104114730A (zh) * 2012-02-08 2014-10-22 新日铁住金株式会社 双层管及使用其的焊接结构体
CN105750708A (zh) * 2016-04-29 2016-07-13 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种厚壁镍基合金集箱环焊缝焊接方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102151954A (zh) * 2011-02-23 2011-08-17 格菱动力设备(中国)有限公司 集箱管座角焊缝焊接的操作方法
CN102581448A (zh) * 2012-02-01 2012-07-18 天津大学 一种提高不锈钢管内壁焊接接头抗应力腐蚀性能的焊接工艺方法
CN104114730A (zh) * 2012-02-08 2014-10-22 新日铁住金株式会社 双层管及使用其的焊接结构体
JP2014036971A (ja) * 2012-08-13 2014-02-27 Babcock-Hitachi Co Ltd 管体を管寄せに溶接する方法および管体が管寄せに溶接された溶接構造体
CN103170712A (zh) * 2013-03-29 2013-06-26 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种管座角焊缝再热裂纹预防方法
CN105750708A (zh) * 2016-04-29 2016-07-13 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种厚壁镍基合金集箱环焊缝焊接方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115198161A (zh) * 2022-07-25 2022-10-18 华能国际电力股份有限公司 一种650℃及以上等级锅炉机组用集箱及其制备方法
CN115198161B (zh) * 2022-07-25 2023-05-05 华能国际电力股份有限公司 一种650℃及以上等级锅炉机组用集箱及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113510339B (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101291022B1 (ko) 폭발 용접된 중간 부재를 구비한 재료 복합체
US4633554A (en) Method for repairing a steam turbine or generator rotor
JP6730927B2 (ja) 段付き設計の溶接継手用作製物
CN106808078A (zh) 一种异种金属的扩散焊接方法
CN108526662B (zh) 一种大口径镍基复合管x坡口免背面充氩焊接方法
CN105750708A (zh) 一种厚壁镍基合金集箱环焊缝焊接方法
CN113510339B (zh) 一种沉淀强化合金材质集箱及管座焊制方法
CN106808081A (zh) 一种铝合金与不锈钢特种型面回转体构件的连接方法
US11738404B2 (en) Method to eliminate dissimilar metal welds
CN111347131A (zh) 一种clf-1与316l异种钢tig焊接方法
CN110293280B (zh) 涉及驱动机构ω密封焊缝镍基合金堆焊ddc裂纹控制方法
CN112475554A (zh) 一种700℃等级锅炉用异种时效强化合金管的焊接工艺
CN114985880B (zh) 一种奥氏体不锈钢件与碳钢件焊接的方法
CN111112952A (zh) 一种锅炉集箱管座整体成型工艺
CN112191999A (zh) 镍基小管与合金钢集箱角焊缝结构及焊接工艺
RU2449870C1 (ru) Способ изготовления стальной сложнокомбинированной осесимметричной сварной конструкции, работающей под давлением
CN111687605B (zh) 一种控制棒系统用连接环链的制备方法及连接环链
CN107779861A (zh) 一种涂布机电动温控比例阀密封面激光熔覆修复方法
CN114952053A (zh) 一种集箱及管座的焊接方法
CN218765655U (zh) 一种高温蒸汽管道温度测点装置
CN219736975U (zh) 一种高温合金焊接裂纹试验试样
CN204771188U (zh) 一种对接不锈钢管环的复合钢管端部接头结构
CN112129839B (zh) 一种焦炭塔过渡段的对接焊缝检测工艺
RU2760352C1 (ru) Способ формирования антикоррозионного покрытия на фасонной поверхности изделия из конструкционной стали перлитного класса
CN218761935U (zh) 一种双金属复合管管端封焊结构

Legal Events

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