一种镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，属于焊接技术领域，具体依次包括坡口处理、基层焊接、消氢处理、过渡层焊接、复层焊接和消应热处理。本发明专利技术根据耐热合金钢与镍铬钼合金不同的焊接工艺要求，坡口设计合理（双U形坡口），复层采用剔槽工艺，将复层的焊接和基层的焊接完全分离，消除了基层焊接时熔合复层的隐患；过渡层及复层焊接选择氩弧焊，控制焊接热输入量，减小基层材料对过渡层的稀释作用，降低复层焊缝在高温停留的时间，避免复层焊缝耐晶间腐蚀的能力下降；消应热处理温度选择670℃，避开N06059的敏化温度，防止热处理造成复层部分的晶间腐蚀敏化，成功实现14Cr1MoR耐热低合金钢与N06059镍铬钼合金复合板的焊接。铬钼合金复合板的焊接。铬钼合金复合板的焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺


[0001]本专利技术属于焊接
，具体涉及一种镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺。

技术介绍

[0002]14Cr1MoR是CrMo耐热低合金，焊接时容易出现气孔、延迟裂纹缺陷，焊接时需要的条件比较苛刻：如焊接前必须进行坡口清理，消除锈迹、油污、水等氢的来源；焊前进行预热，预热温度到150℃以上，减小焊接时产生的应力，减缓降温速度；焊接过程中持续进行加热、不中断焊接等措施保证层间温度不低于预热温度，每道焊缝一次性焊接完成；每道焊缝焊接完成后立即进行后热，即消氢热处理，将焊缝加热到350℃，保温1H后缓慢冷却至常温；焊接完成24h之后才能进行无损检测，无损检测放到最容易出现延迟裂纹的时间之后进行；N06059是镍基合金，属于镍铬钼合金系列，合金元素较高，焊接时容易受外部杂质的影响出现热裂纹或气孔，并且需要控制焊接区在高温下的停留时间，避免耐晶间腐蚀的能力下降，焊接中需要注意以下方面：坡口加工采用机械加工，本设备为复合板，复层采用刨边机进行剔槽并加工坡口。组对前使用合金旋转锉将复层坡口及两侧10mm范围内修磨干净，焊前使用酒精或丙酮清洗坡口，焊丝同样采用酒精或丙酮擦洗，减少坡口表面或焊丝表面附着的杂质元素进入焊缝，避免出现裂纹或气孔。焊接时控制层间温度，降低焊缝在高温下停留的时间，层间温度按照NB/T47015要求不大于150℃，并且焊接时多层多道焊，小幅摆动，每一道焊缝的宽度不超过8mm；严格进行层间清理，避免杂质积聚，清理必须采用不锈钢专用钢丝刷。
[0003]因生产工况需要，需要用基层14Cr1MoR复合层N06059的复合板制作设备，但14Cr1MoR和N06059两种材料的焊接工艺要求截然不同，需要解决基层焊接不能熔合到复层母材、过渡层焊接既要熔合基层又要熔合复层，并且尽可能减小基层对过渡层的稀释，避免过渡层出现裂纹缺陷，同时要保证复层焊缝的化学成分及复层焊缝的耐晶间腐蚀的性能与母材基本一致。

技术实现思路

[0004]针对14Cr1MoR和N06059两种材料的焊接工艺要求截然不同、层焊接不能熔合到复层母材、过渡层焊接既要熔合基层又要熔合复层、过渡层出现裂纹缺陷的问题，本专利技术提供了一种镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，解决了镍铬钼合金与低合金焊接工艺差异较大，复合板过渡层容易出现裂纹缺陷的难题，同时避免了N06059复层焊接容易产生热裂纹和气孔，并且保证了复层焊缝的耐晶间腐蚀性能。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：一种镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，依次包括坡口处理、基层焊接、消氢处理、过渡层焊接、复层焊接和消应热处理，具体为：（1）坡口处理：对镍基合金N06059和耐热合金14Cr1MoR复合板的焊接部位进行加
工，形成基层双U型坡口、复层剔槽的坡口形式，并对坡口进行清理和检查；（2）基层焊接：对基层焊缝进行预热，预热温度到150℃~200℃，采用氩弧焊打底形成基层打底层，内口埋弧焊填充形成基层填充层，外口埋弧焊填充、盖面形成基层填充层和基层盖面层，完成基层焊缝焊接，并对基层焊缝进行射线检测，内表面进行渗透；（3）消氢处理：基层焊接完成后立即进行消氢处理，保温缓冷；（4）过渡层焊接：采用氩弧焊焊接工艺在内口焊接过渡层，并对过渡层进行渗透检测；（5）复层焊接：采用氩弧焊焊接工艺在内口焊接复层；（6）消应热处理。
[0006]进一步地，所述的基层双U型坡口根部圆角R=10mm，坡口角度为8
°
，钝边2+1mm，组对间隙3+1mm。
[0007]进一步地，步骤（2）氩弧焊焊接电流为150
‑
220A，电压为12
‑
14V，埋弧焊焊接电流为470
‑
580A，电压28
‑
34V。
[0008]进一步地，步骤（4）中氩弧焊焊接电流为150
‑
220A，电压为12
‑
14V；步骤（5）中氩弧焊焊接电流为150
‑
180A，电压为12
‑
14V。
[0009]进一步地，步骤（2）氩弧焊的焊丝型号为ER55
‑
B2，规格为2.5mm，埋弧焊用焊丝型号为ER55
‑
B2，规格为4.0mm；步骤（4）中氩弧焊用焊丝为φ2.5mm的ERNiCrMo
‑
3，按重量百分比包括以下组分：C0.10%、Mn0.50%、Fe5.0%、P0.02%、S0.015%、Si0.50%、Cu0.50%、Cr20
‑
23%、Mo8
‑
10%、Nb3.15
‑
4.15%，余量为Ni；步骤（5）中氩弧焊用焊丝为φ2.5mm的ERNiCrMo
‑
13，按重量百分比包括以下组分：C0.01%、Mn0.10%、Fe1.5%、P0.015%、S0.005%、Si0.10%、Cr22
‑
24%、Mo15
‑
16.5%，余量为Ni。
[0010]进一步地，步骤（3）消氢处理的条件为采用火焰加热至350℃，保温1h，然后缓慢冷却。
[0011]进一步地，步骤（4）过渡层焊接前预热至200℃。
[0012]进一步地，步骤（5）复层焊接层间温度≤100℃，每焊接1层，采用不锈钢钢丝轮对焊缝进行清理。
[0013]进一步地，步骤（6）消应热处理保温温度为670℃,保温时间为200min。
[0014]进一步地，基层射线检测、渗透检测在基层焊接完成24h之后，过渡层渗透检测在过渡层焊接完成24h之后。
[0015]有益效果本专利技术根据耐热合金钢与镍铬钼合金不同的焊接工艺要求，合理设计坡口形式和过渡层的焊接材料，采用不同的焊接参数，成功实现14Cr1MoR耐热低合金钢与N06059镍铬钼合金复合板的焊接，具有以下优点：（1）坡口设计合理，复层采用剔槽工艺，将复层的焊接和基层的焊接完全分离，消除了基层焊接时熔合复层的隐患；（2）过渡层及复层焊接选择氩弧焊，控制焊接热输入量，减小基层材料对过渡层的稀释作用，降低复层焊缝在高温停留的时间，避免复层焊缝耐晶间腐蚀的能力下降。
[0016]（3）消应热处理温度选择670℃，避开N06059的敏化温度，防止热处理造成复层部分的晶间腐蚀敏化。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中坡口结构示意图；图2为本专利技术中焊接接头各层结构示意图，其中，1.基层打底层，2. 基层填充层，3. 基层盖面层，4. 过渡层，5.复层。
具体实施方式
[0018]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0019]实施例1一种80+本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，其特征在于，依次包括坡口处理、基层焊接、消氢处理、过渡层焊接、复层焊接和消应热处理，具体为：（1）坡口处理：对镍基合金N06059和耐热合金14Cr1MoR复合板的焊接部位进行加工，形成基层双U型坡口、复层剔槽的坡口形式，并对坡口进行清理和检查；（2）基层焊接：对基层焊缝进行预热，预热温度到150℃~200℃，采用氩弧焊打底形成基层打底层，内口埋弧焊填充形成基层填充层，外口埋弧焊填充、盖面形成基层填充层和基层盖面层，完成基层焊缝焊接，并对基层焊缝进行射线检测，内表面进行渗透；（3）消氢处理：基层焊接完成后立即进行消氢处理，保温缓冷；（4）过渡层焊接：采用氩弧焊焊接工艺在内口焊接过渡层，并对过渡层进行渗透检测；（5）复层焊接：采用氩弧焊焊接工艺在内口焊接复层；（6）消应热处理。2.根据权利要求1所述的镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，其特征在于，所述的基层双U型坡口根部圆角R=10mm，坡口角度为8
°
，钝边2+1mm，组对间隙3+1mm。3.根据权利要求1所述的镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，其特征在于，步骤（2）氩弧焊焊接电流为150
‑
220A，电压为12
‑
14V，埋弧焊焊接电流为470
‑
580A，电压28
‑
34V。4.根据权利要求1所述的镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，其特征在于，步骤（4）中氩弧焊焊接电流为150
‑
220A，电压为12
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14V；步骤（5）中氩弧焊焊接电流为150
‑
180A，电压为12
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14V。5.根据权利要求1所述的镍基合金N06059与耐热合金14Cr1MoR复合板焊接工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：田松，李庆凯，张云霞，鲍士民，于子健，张云建，咸传建，刘云，李洪申，杨鲁，王峰，陆虎，
申请(专利权)人：鲁西工业装备有限公司，
类型：发明
国别省市：