一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法,其步骤如下：在叶轮锁紧螺栓与锁紧销待焊部位堆焊材质与锁紧销相同的隔离层；将堆焊隔离层后的叶轮锁紧螺栓进行焊后热处理；将叶轮锁紧螺栓的隔离层与锁紧销焊接。本发明专利技术提供的一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法，能够解决马氏体不锈钢材质的叶轮锁紧螺栓和镍基合金材质的锁紧销在焊接时，由于两者母材物理性能和力学性能存在较大差异而导致焊接接头的化学成分和金相组织不均匀，从而使接头冲击韧性下降的问题。接头冲击韧性下降的问题。接头冲击韧性下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法


[0001]本专利技术涉及金属焊接
，特别涉及一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法。

技术介绍

[0002]主泵的叶轮锁紧螺栓为马氏体不锈钢材质，锁紧销为镍基合金材质，将叶轮锁紧螺栓与锁紧销焊接，即马氏体不锈钢与镍基合金的焊接，属于金相组织不同的异种钢焊接。由于叶轮锁紧螺栓与锁紧销的母材无论从化学成分上还是物理性能上都存在较大差异，因而导致焊接接头的化学成分和金相组织不均匀，容易导致焊接接头的冲击韧性下降等问题。
[0003]另外，马氏体不锈钢的可焊性差，它有强烈的淬硬倾向，焊后残余应力也较大，焊接极易产生冷裂纹，并且异种材料的线膨胀系数不同，容易引起热应力，而且这种热应力不易消除，结果会使接头处产生裂纹或变形，所以焊后需要进行消应力处理。而锁紧销的焊接是在泵的最终装配阶段进行，无法实现焊后热处理。
[0004]因此，需要一种焊接工艺方法，来解决马氏体不锈钢与镍基合金异种钢在泵最终装配阶段焊接的难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法，以解决马氏体不锈钢材质的叶轮锁紧螺栓和镍基合金材质的锁紧销在焊接时，由于两者母材物理性能和力学性能存在较大差异而导致焊接接头的化学成分和金相组织不均匀，从而使接头冲击韧性下降的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法,所述叶轮锁紧螺栓材质为马氏体不锈钢，所述锁紧销材质为镍基合金，该焊接方法包括如下步骤：/>[0007]在叶轮锁紧螺栓与锁紧销待焊部位堆焊材质与锁紧销相同的隔离层；
[0008]将堆焊隔离层后的叶轮锁紧螺栓进行焊后热处理；
[0009]将叶轮锁紧螺栓的隔离层与锁紧销焊接。
[0010]进一步地，所述叶轮锁紧螺栓在堆焊隔离层前对叶轮锁紧螺栓在高于150℃的温度下进行焊前预热。
[0011]进一步地，所述叶轮锁紧螺栓的隔离层与锁紧销焊接前对锁紧销在高于10℃的温度下进行焊前预热。
[0012]进一步地，所述在叶轮锁紧螺栓堆焊隔离层的工艺包括：焊接方法为钨极氩弧焊GTAW，焊接材料为与所述锁紧销同材质、直径φ为2.4mm的镍基焊材SFA 5.14ERNiCrFe
‑
7，保护气体为99.99％的纯氩，气体流量为5
‑
12L/min，最大焊接电流为150A，最大焊接电压为12V，最小焊接速度为80mm/min，最大焊接热输入为1350J/mm，最小预热温度为150℃，最大
层间温度为250℃。
[0013]进一步地，所述隔离层的厚度为5
‑
10mm。
[0014]进一步地，所述堆焊隔离层后的叶轮锁紧螺栓的焊后热处理温度为700
±
10℃，焊后热处理时间≤8h。
[0015]进一步地，所述叶轮锁紧螺栓隔离层与锁紧销的焊接焊工艺包括：焊接方法为钨极氩弧焊GTAW，焊接材料为与隔离层和锁紧销同材质、直径φ为1.2mm的镍基焊材SFA 5.14ERNiCrFe
‑
7，保护气体为99.99％的纯氩，气体流量5
‑
12L/min，最大焊接电流为100A，最小预热温度为10℃，最大层间温度为150℃。
[0016]本专利技术提供的一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法，先在马氏体不锈钢材质的叶轮锁紧螺栓一侧堆焊一层与镍基合金材质的锁紧销材质相同的隔离层，然后将镍基合金材质的隔离层与镍基合金材质的锁紧销进行焊接，从而使马氏体不锈钢材质的叶轮锁紧螺栓与镍基合金材质的锁紧销焊接在一起。本专利技术通过堆焊隔离层作为过渡层，解决了由于叶轮锁紧螺栓与锁紧销的母材物理性能和力学性能存在较大差异而导致焊接接头的化学成分和金相组织不均匀，从而使接头冲击韧性下降的难题；解决了异种钢在泵最终装配阶段无法实现焊后热处理的难题。并且，本专利技术提供的一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法，在马氏体不锈钢材质的叶轮锁紧螺栓一侧堆焊镍基合金材质的隔离层后，进行焊后热处理，不仅可以消除焊接残余应力，还能使焊接接头中的扩散氢逸出，防止延迟裂纹的产生，同时还能减小焊接接头的硬度，改善焊接接头的组织及力学性能。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法流程图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法中叶轮锁紧螺栓的隔离层堆焊示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法中叶轮锁紧螺栓隔离层加工后的示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法中叶轮锁紧螺栓与锁紧销焊接的局部示意图。
[0021]图中：1
‑
叶轮锁紧螺栓，2
‑
隔离层，3
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锁紧销，4
‑
叶轮。
具体实施方式
[0022]参见图1，本专利技术实施例提供的一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法,适用于泵的最终装配阶段无法实现焊后热处理情况下，马氏体不锈钢与镍基合金异种钢的焊接。其中叶轮锁紧螺栓材质为马氏体不锈钢，锁紧销材质为镍基合金，该焊接方法包括如下步骤：
[0023]在叶轮锁紧螺栓与锁紧销待焊部位堆焊材质与锁紧销相同的隔离层；
[0024]将堆焊隔离层后的叶轮锁紧螺栓进行焊后热处理；
[0025]将叶轮锁紧螺栓的隔离层与锁紧销焊接。
[0026]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述叶轮锁紧螺栓在堆焊隔离层前对叶轮锁紧螺栓在高于150℃的温度下进行焊前预热。
[0027]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述叶轮锁紧螺栓的隔离层与锁紧销焊接前对
锁紧销在高于10℃的温度下进行焊前预热。
[0028]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述在叶轮锁紧螺栓堆焊隔离层的工艺包括：焊接方法为钨极氩弧焊GTAW，焊接材料为与所述锁紧销同材质、直径φ为2.4mm的镍基焊材SFA 5.14ERNiCrFe
‑
7，保护气体为99.99％的纯氩，气体流量为5
‑
12L/min，最大焊接电流为150A，最大焊接电压为12V，最小焊接速度为80mm/min，最大焊接热输入为1350J/mm，最小预热温度为150℃，最大层间温度为250℃。
[0029]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述隔离层的厚度为5
‑
10mm。
[0030]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述堆焊隔离层后的叶轮锁紧螺栓的焊后热处理温度为700
±
10℃，焊后热处理时间≤8h。
[0031]作为本专利技术的一种具体实施方式，所述叶轮锁紧螺栓隔离层与锁紧销的焊接焊工艺包括：焊接方法为钨极氩弧焊GTAW，焊接材料为与隔离层和锁紧销同材质、直径φ为1.2mm的镍基焊材SFA 5.14ERNiCrFe
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7，保护气体为99.9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法,所述叶轮锁紧螺栓材质为马氏体不锈钢，所述锁紧销材质为镍基合金，其特征在于，该焊接方法包括如下步骤：在叶轮锁紧螺栓与锁紧销待焊部位堆焊材质与锁紧销相同的隔离层；将堆焊隔离层后的叶轮锁紧螺栓进行焊后热处理；将叶轮锁紧螺栓的隔离层与锁紧销焊接。2.根据权利要求1所述的叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法，其特征在于，所述叶轮锁紧螺栓在堆焊隔离层前对叶轮锁紧螺栓在高于150℃的温度下进行焊前预热。3.根据权利要求1所述的叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法，其特征在于，所述叶轮锁紧螺栓的隔离层与锁紧销焊接前对锁紧销在高于10℃的温度下进行焊前预热。4.根据权利要求1所述的叶轮锁紧螺栓与锁紧销的焊接方法，其特征在于，所述在叶轮锁紧螺栓堆焊隔离层的工艺包括：焊接方法为钨极氩弧焊GTAW，焊接材料为与所述锁紧销同材质、直径φ为2.4mm的镍基焊材SFA 5.14ERNiCrFe
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7，保护气体为99.99％的纯氩，气体流量为5
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12L/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：田云，王芳，胡军，谭俊哲，刘亚玲，孟艳玲，刘文英，王学宇，张玉金，袁林，
申请(专利权)人：沈阳鼓风机集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：