一种异种钢焊接接头制造技术

本发明专利技术属于焊接工艺技术领域，尤其涉及一种异种钢焊接接头，包括铁素体和奥氏体，铁素体与奥氏体之间的焊缝的坡口角度为30°，铁素体与奥氏体焊缝部位及其延伸部位的内外壁均通过渗铝工艺处理。通过本发明专利技术降低了服役焊接接头低合金钢母材侧熔合线部位的应变，提高了异种钢焊接接头抗氧化性能，将氧化作用和应变作用削弱。另外，通过本发明专利技术有效将氧化和应变的交互作用分离，从而避免在异种钢焊接接头低合金钢侧熔合线部位产生氧化缺口，可大大降低异种钢焊接接头失效概率，有效预防异种钢焊接接头的早期开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种异种钢焊接接头
本专利技术属于焊接工艺
，尤其涉及一种异种钢焊接接头。
技术介绍
近年来，随着电站锅炉进入超临界、超超临界时代，锅炉高温部件铁素体/奥氏体异种钢焊接接头越来越多，国内外多次发生异种钢接头低于设计寿命的早期失效事故，导致整个机组被迫停机而造成巨大经济损失。异种钢接头早期失效存在时间跨度大、常规探伤方法难于检出等问题，因此难于制定监督对策。如图1所示，通过对多台机组不同运行参数、不同失效时间、不同材料的异种钢接头进行深入分析和研究，发生早期失效的异种钢接头断裂位置均位于熔合线界面处，起源于铁素体钢(低合金钢)侧熔合线部位的氧化尖缺口，在内外壁均有发生。另外，如图2所示，受异种钢接头结构的影响，低合金钢侧熔合线部位存在较大的应变。低合金钢母材侧熔合线部位服役过程中的氧化和蠕应变的交互作用，加速了异种钢管焊接接头的早期失效。为预防异种钢接头早期失效的发生，设计了一种异种钢焊接接头。
技术实现思路
本专利技术提供一种异种钢焊接接头，目的在于预防异种钢接头早期失效的发生。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种异种钢焊接接头，包括铁素体和奥氏体，铁素体与奥氏体之间的焊缝的坡口角度为30°。进一步地，铁素体与奥氏体的焊缝及其延伸部位的内外壁均通过渗铝工艺处理。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的异种钢焊接接头，包括铁素体和奥氏体，铁素体与奥氏体之间的焊缝的坡口角度为30°，铁素体与奥氏体的内外壁及焊缝部位均通过渗铝处理。通过有限元应力分析，坡口角度在30°时，异种钢接头低合金钢母材侧熔合线部位的蠕应变减小，从而降低了低合金钢母材侧熔合线部位的蠕应变。铁素体与奥氏体焊缝及其延伸部位的内外壁均通过渗铝处理，可以很好地改善异种钢焊接接头低合金钢侧熔合线部位的抗氧化性能，避免接头低合金钢侧熔合线部位在运行时产生氧化缺口，减少低合金钢侧熔合线部位开裂因素。导致异种钢焊接接头失效的两个主要因素均发生在低合金钢母材侧熔合线部位。通过本专利技术降低了低合金钢母材侧熔合线部位的应变，提高了异种钢焊接接头管内外壁抗氧化性能，将氧化作用和应变作用削弱。另外，通过本专利技术将氧化和应变的交互作用分离，从而有效避免在异种钢焊接接头低合金钢侧熔合线部位产生氧化缺口，可大大降低异种钢焊接接头失效概率，有效预防异种钢接头的早期开裂。附图说明图1为现有技术中异种钢接头低合金钢侧熔合线部位氧化缺口示意图；图2为异种钢焊接接头低合金钢侧熔合线部位背散射分析示意图；图3为异种钢焊接接头的坡口角度示意图；图4为异种钢焊接接头的渗铝结构示意图。其中：1-铁素体；2-奥氏体；3-渗铝层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图3所示，一种异种钢焊接接头，包括铁素体和奥氏体，铁素体与奥氏体之间的焊缝的坡口角度为30°。常规异种钢焊接接头坡口角度为45°左右，通过有限元应力分析，坡口角度在30°时，异种钢接头低合金钢母材侧熔合线部位的蠕应变减小，从而降低了低合金钢母材侧熔合线部位的蠕应变。如图4所示，对铁素体和奥氏体的焊缝及其延伸部位的内外壁均做渗铝工艺处理。试验证明，低合金钢母材氧化3000小时的氧化增重达到17mg/cm2，而通过渗铝后，氧化3000小时的氧化增重仅为0.1mg/cm2，抗氧化性提高了约170倍。在氧化6500小时后渗铝层氧化增重仍未见明显增加，且未发生渗铝层的开裂与剥落。因此，渗铝处理可以很好地改善接头部位低合金钢侧熔合线部位的抗氧化性能，避免异种钢焊接接头低合金钢侧熔合线部位在运行时产生氧化缺口，减少低合金钢侧熔合线部位开裂因素。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
人员能很好的理解和利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异种钢焊接接头，其特征在于：包括铁素体(1)和奥氏体(2)，所述铁素体(1)与奥氏体(2)之间的焊缝的坡口角度为30°。/n

【技术特征摘要】
1.一种异种钢焊接接头，其特征在于：包括铁素体(1)和奥氏体(2)，所述铁素体(1)与奥氏体(2)之间的焊缝的坡口角度为30°。

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【专利技术属性】
技术研发人员：谌康，蔡文河，陈鑫，郭德瑞，刘长福，张坤，董树青，杜双明，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11