一种钼合金的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种钼合金的焊接方法，属于金属焊接技术领域。所述钼合金的焊接方法包括如下步骤：(1)将钼合金焊接区域进行清洗后烘干烘干处理；(2)制作钼合金专用焊丝；(3)高温除气；(4)将所述钼合金工件取出，在所述钼合金焊接区域喷涂厚度为0.2‑0.8mm的活性剂，并将所述钼合金专用焊丝加热烘干水分，然后对钼合金工件进行焊接，焊接方法为TIG填丝焊接，采用直流正接电源，并确定焊接工艺参数；(5)冷却；(6)检验。本发明专利技术钼合金的焊接方法能够降低接头孔数量，改善焊接性，减少裂纹，细化母材晶粒以提高焊接接头的拉伸性能，获得良好的焊缝质量。

Welding method of molybdenum alloy

The invention discloses a welding method of a molybdenum alloy, belonging to the technical field of metal welding. The welding method of molybdenum alloy comprises the following steps: (1) the molybdenum alloy welding area after cleaning drying and drying; (2) the production of special wire molybdenum alloy; (3) high temperature degassing; (4) the molybdenum alloy workpiece removed, welding in the molybdenum alloy area spraying surfactant thickness 0.2 0.8mm, and the molybdenum alloy wire for heating and drying moisture, then the molybdenum alloy workpiece welding, the welding method of TIG welding, the DC power supply, and determine the welding process parameters; (5) cooling; (6) test. The welding method of the molybdenum alloy can reduce the number of joint holes, improve the weldability, reduce the crack, refine the grain of the parent material, improve the tensile property of the welded joint and obtain good weld quality.

【技术实现步骤摘要】
一种钼合金的焊接方法
本专利技术属于金属焊接
，具体涉及一种钼合金的焊接方法。
技术介绍
钼合金具有熔点高、高温性能好、导热及导电性能好、膨胀系数小、抗热震性能好、抗磨损性能和抗腐蚀性能强、高声速等特性，使其在化学、冶金及金属加工、电子工业、航空航天和核工业以及军事等领域获得广泛的应用，且是非常有应用前景的难熔金属材料之一。随着对钼合金的进一步研究和在各个领域中更加广泛的应用，开展钼合金焊接技术的研究工作显得尤为重要和迫切，提高钼合金的焊接性、获得优质焊接头是进一步拓宽钼合金应用范围的重要条件。TIG焊是一种以不融化钨极作电极，惰性气体为保护气的电弧焊方法。钼合金由于有其独特的物理性能，因此在焊接过程中会带来一系列的困难。钼合金在焊接前如果没有清洁表面的油污或其他杂质，将会产生焊接缺陷，强度下降，使用寿命变短。钼合金的焊接熔池液态金属流动性差，熔深较浅。钼合金具有较高的焊接裂纹敏感性，在弧坑处容易产生裂纹。钼合金易于氧化，甚至极少量的氧原子也极易在钼中形成MOO2，并以单分子层的形式偏聚在晶界上，从而显著降低了钼在晶界处的结合强度，导致钼的沿晶脆断。焊接材料本身容易夹杂高价氧化物和水分，且在焊接过程中钼合金的焊缝金属在高温下会与氧反应形成MOO2，冷却过程中又与溶于金属中的氢反应生成水蒸气，与溶于金属中的碳反应生成一氧化碳,在结晶时这些气体往往来不及逸出会形成气孔，引起钼合金变脆。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术问题的缺点，提供一种钼合金的焊接方法，该方法能够降低接头孔数量，改善焊接性，减少裂纹，细化母材晶粒以提高焊接接头的拉伸性能，获得良好的焊缝质量。实现本专利技术目的的技术方案如下：一种钼合金的焊接方法，包括如下步骤：(1)将钼合金焊接区域进行清洗，去除钼合金表面的氧化膜和油污，然后对钼合金工件进行烘干处理；(2)制作钼合金专用焊丝，所述钼合金专用焊丝主要由如下重量百分比的原料制得：镍20-32％、铬12-19％、铝0.5-1.2％、锰2.5-9.5％、铌0.03-0.09％、碳0.03-0.1％、硅0.2-1.1％、钛0.6-1.3％、磷0.005-0.015％以及余量的钼；所述钼合金专用焊丝的制作方法为将上述原料进行配料、熔炼后，浇注成毛坯棒，将所述毛坯棒加热2-3h，加热温度为600-650℃，再将该毛坯棒挤压成丝，经修磨、冷拉、氢退处理，即制得所述钼合金专用焊丝；(3)将所述钼合金工件放入真空炉中，在1400-1500℃中进行高温除气，高温除气的时间为3-8min；(4)将所述钼合金工件取出，在所述钼合金焊接区域喷涂厚度为0.2-0.8mm的活性剂，并将所述钼合金专用焊丝加热烘干水分，然后对钼合金工件进行焊接，焊接方法为TIG填丝焊接，采用直流正接电源，钨极直径为1.0-3.0mm，钨丝伸出长度为3-6mm，焊接电流为150-300A，焊接电压为30-45V，焊接速度为3-5mm/s，氩气流量为8-11L/min；(5)将焊接后的钼合金工件以70-90℃/min的速度进行冷却；(6)焊接完成后清理焊缝，并对焊缝进行100％全焊道X射线探伤检验。进一步的，所述钼合金专用焊丝主要由如下重量百分比的原料制得：镍25-30％、铬15-18％、铝0.6-1.1％、锰3-8.5％、铌0.04-0.08％、碳0.04-0.09％、硅0.3-0.9％、钛0.7-1.2％、磷0.006-0.012％以及余量的钼。进一步的，所述活性剂的制备方法为：按重量份称取氯化锰15-25份、氧化钙10-20份、碳酸铵5-15份、氧化镁5-10份、二氧化钛5-15份和二氧化硅2-10份，将上述活性剂的原料充分研磨并过200-500目得混合粉末，再加入8-15份的丙酮混合搅拌均匀，制得所述活性剂。进一步的，所述步骤(1)中的清洗采用化学清洗，包括如下步骤：(1)将钼合金焊接区域放入质量浓度为10-15％的丙酮溶液中浸泡2-5min，取出钼合金工件放入水中清洗并清除工件表面的丙酮残留物；(2)将清洗后的工件放入由质量浓度为2-5％的氢氟酸酒精溶液与8-15％的硝酸溶液组成的混合溶液中浸泡7-10min后，取出零件放入水中清洗并清除工件表面的混合溶液残留物。进一步的，所述步骤(1)中烘干处理是在真空干燥箱中进行烘干，烘干温度控制为80-150℃，时间为10-25min。进一步的，所述钼合金专用焊丝直径为1.0-2.5mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的钼合金专用焊丝的成分中起主要强化作用的元素为镍和铬，两者与钼形成固溶体基体；添加了适量的稳定化元素钛和铌，可显著细化晶粒，起细晶强化作用，能够抑制焊后钼合金的敏化倾向，防止焊缝裂纹产生；在所述钼合金专用焊丝中加入锰可与钼合金中的杂质硫形成硫化锰，减少晶界钼和硫生成低熔点共晶的量，可明显降低焊缝形成热裂纹的敏感性，并提高磷在基体中的溶解度，也可以减少晶界形成钼与磷低熔点共晶的数量，降低热裂纹的敏感性；在所述钼合金专用焊丝中加入适量的锰、铝等元素可起到脱氧作用，能够在焊接的过程中及时的将氧气吸收，减少气孔的产生；杂质碳、硅和磷会降低钼合金的机械性能，所以含量较低。本专利技术的钼合金的焊接方法简单，易于操作，适合于工业化的推广和使用。被焊接钼合金工件表面的焊接区域采用化学清洗，清洗所用的溶液各组分相互配合，用量也进行优化，可以轻松的把焊接区域表面的脏污清洗干净，使合金表面保持光洁，结合更紧密，不仅清洗效率提高，而且不会引入杂质离子，减少了清洗成本与污染。在焊接前对钼合金进行高温除气，不但可以减少焊接区域表面上的水分，还可以最大限度的减少氧含量对焊接的影响，改善气体溢出条件，防止裂纹产生。在钼合金工件焊接区域喷涂活性剂，再对钼合金工件进行焊接，能够将降低钼合金焊接时的含气量，促成焊缝处晶粒细化，并且由于活性剂能够使电弧收缩，使电弧和熔池内的电磁力增加，使得电弧热更加有效地向熔池底部传输，从而显著增加熔深。所述碳酸铵在高温下分解，同钼合金液体中的氢及氧反应，以二氧化碳、二氧化氮、水蒸汽、氨气及少量甲烷等气体逸出，并因为有水蒸汽的产生，会提高熔融钼合金液体的搅动程度，提高气体的逸出。所述氧化钙、氧化镁和二氧化钛具有很强的脱氧能力，能够进一步除去氧气，使焊缝处晶粒细化，且能够使焊接完成后的活性剂渣壳容易清理；所述氯化锰能够使电弧收缩，改善焊缝力学性能。焊接时严格限制焊接参数，冷却焊接工件以70-90℃/min的速度进行冷却，有利于成分和组织的均匀化、稳定化，并能够减少工件焊缝区裂纹。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作详细介绍。实施例1一种钼合金的焊接方法，包括如下步骤：(1)将钼合金焊接区域进行清洗，去除钼合金表面的氧化膜和油污，具体操作为：将钼合金焊接区域放入质量浓度为10％的丙酮溶液中浸泡2min，取出钼合金工件放入水中清洗并清除工件表面的丙酮残留物；将清洗后的工件放入由质量浓度为2％的氢氟酸酒精溶液与8％的硝酸溶液组成的混合溶液中浸泡7min后，取出零件放入水中清洗并清除工件表面的混合溶液残留物，然后将钼合金工件放入真空干燥箱中进行烘干，烘干温度控制为80℃，时间为10min；(2)制作钼合金专用焊丝，所述钼合金专用焊丝主要由如下重量百分比的原料制得：镍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钼合金的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将钼合金焊接区域进行清洗，去除钼合金表面的氧化膜和油污，然后对钼合金工件进行烘干处理；(2)制作钼合金专用焊丝，所述钼合金专用焊丝主要由如下重量百分比的原料制得：镍20‑32％、铬12‑19％、铝0.5‑1.2％、锰2.5‑9.5％、铌0.03‑0.09％、碳0.03‑0.1％、硅0.2‑1.1％、钛0.6‑1.3％、磷0.005‑0.015％以及余量的钼；所述钼合金专用焊丝的制作方法为将上述原料进行配料、熔炼后，浇注成毛坯棒，将所述毛坯棒加热2‑3h，加热温度为600‑650℃，再将该毛坯棒挤压成丝，经修磨、冷拉、氢退处理，即制得所述钼合金专用焊丝；(3)将所述钼合金工件放入真空炉中，在1400‑1500℃中进行高温除气，高温除气的时间为3‑8min；(4)将所述钼合金工件取出，在所述钼合金焊接区域喷涂厚度为0.2‑0.8mm的活性剂，并将所述钼合金专用焊丝加热烘干水分，然后对钼合金工件进行焊接，焊接方法为TIG填丝焊接，采用直流正接电源，钨极直径为1.0‑3.0mm，钨丝伸出长度为3‑6mm，焊接电流为150‑300A，焊接电压为30‑45V，焊接速度为3‑5mm/s，氩气流量为8‑11L/min；(5)将焊接后的钼合金工件以70‑90℃/min的速度进行冷却；(6)焊接完成后清理焊缝，并对焊缝进行100％全焊道X射线探伤检验。...

【技术特征摘要】
1.一种钼合金的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将钼合金焊接区域进行清洗，去除钼合金表面的氧化膜和油污，然后对钼合金工件进行烘干处理；(2)制作钼合金专用焊丝，所述钼合金专用焊丝主要由如下重量百分比的原料制得：镍20-32％、铬12-19％、铝0.5-1.2％、锰2.5-9.5％、铌0.03-0.09％、碳0.03-0.1％、硅0.2-1.1％、钛0.6-1.3％、磷0.005-0.015％以及余量的钼；所述钼合金专用焊丝的制作方法为将上述原料进行配料、熔炼后，浇注成毛坯棒，将所述毛坯棒加热2-3h，加热温度为600-650℃，再将该毛坯棒挤压成丝，经修磨、冷拉、氢退处理，即制得所述钼合金专用焊丝；(3)将所述钼合金工件放入真空炉中，在1400-1500℃中进行高温除气，高温除气的时间为3-8min；(4)将所述钼合金工件取出，在所述钼合金焊接区域喷涂厚度为0.2-0.8mm的活性剂，并将所述钼合金专用焊丝加热烘干水分，然后对钼合金工件进行焊接，焊接方法为TIG填丝焊接，采用直流正接电源，钨极直径为1.0-3.0mm，钨丝伸出长度为3-6mm，焊接电流为150-300A，焊接电压为30-45V，焊接速度为3-5mm/s，氩气流量为8-11L/min；(5)将焊接后的钼合金工件以70-90℃/min的速度进行冷却；(6)焊接完成后清理焊缝，并对焊缝进行100％全焊道X射线探伤检验。2.根据权利要求1所述的一种钼合金的焊接方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑飞，
申请(专利权)人：玉林博飞商贸有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45