一种燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法，本发明专利技术涉及燃烧室司太立合金堆焊方法。本发明专利技术是要解决燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊焊缝强度、抗裂性能不符合设计要求与机组安全运行不平稳的问题，而提出的一种燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法。一、对工件焊接区域进行清理；二、采用炉窑设备对工件加热；三、使用直流氩弧焊机对工件焊接司太立合金；四、工件无裂纹焊接缺陷后，对其进行热处理，即完成了燃气轮机燃烧室司太立合金的堆焊。本发明专利技术应用于燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃烧室司太立合金堆焊方法。
技术介绍
燃压机组燃烧室中的定位器以及燃烧室座圈，材质为俄标镍基高温合金 3 Π648 JI (10Cr30Ni50WMoAlTiNb)，按设计要求需在此材料上堆焊一层司太立合金层，以提高其耐磨损、耐冲击、耐腐蚀等特殊要求。对于3Π648 的焊接性目前了解较少，在该材质上堆焊司太立合金堆焊属于新的焊接工艺。另外设计要求堆焊层硬度要在HRC40以上，但是司太立合金是一种易裂焊材，其抗裂性和硬度又是两种矛盾的性能指标。因此需要通过模拟产品试样进行一系列焊接、热处理以及金相、力学等试验，摸索出最佳工艺，使焊缝性能达到产品要求，保证燃压机组安全运行。目前，在司太立合金堆焊方面，工艺上我们同国外技术差距不大，但是由于我国3(MW天然气压缩燃气轮机的研制比国外晚，对乌克兰标准材料了解较少。因此对 3 Π648 JI (10Cr30Ni50WMoAlTiNb)这种镍基高温合金的焊接性能了解不多，只有通过焊接试验来摸索其焊接流动性、熔敷效果、线膨胀系数、收缩率等焊接特性，并通过理化试验检验其焊缝性能，最终分析得出合理的工艺参数，完善司太立合金堆焊工艺，保证堆焊层的硬度等各项性能指标达到设计要求，使公司的燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊制造工艺达到国内外先进水平。
技术实现思路
本专利技术是要解决燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊焊缝强度、抗裂性能不符合设计要求与机组安全运行不平稳的问题，而提出的。本专利技术按以下步骤实现 一、使用体积百分含量为97% 100%乙醇水溶液对工件焊接区域进行清理；二、采用炉窑设备对工件加热至350 400°C并保持温度在此区间；三、以8 10L/min的流速通入氩气进行保护，然后使用直流氩弧焊机对工件进行焊接；其中，所述直流氩弧焊机选用Φ2. O铈钨极，焊接电流调至45 60A，所述焊接使用的焊材为司太立6号钴基硬质合金焊丝，焊接速度60 80mm/min,道间温度350 400°C ；四、工件无裂纹焊接缺陷后，对其进行热处理；其中，所述热处理方法为以150 2000C /时的升温速度，将工件升温至840 860°C，并保温2小时，再以100 150°C /时的降温速度，将工件降温至150°C以下，然后进行空冷即完成了燃气轮机燃烧室司太立合金的堆焊。专利技术效果目前此项成果已经纳入产品焊接工艺中，在燃压机组定位器、座圈的焊接工艺中所采用的焊接参数均是该参数。通过此项成果，使我们对3Π648 这种材质的焊接性有一定的了解，熟悉了该堆焊结构的性能特点，总结出了焊缝性能随焊接及热处理参数变化的规律，得到了燃压机组燃烧室司太立堆焊的最佳焊接参数，并为今后同类材料的焊接生产提供了有价值的参考资料，填补了对该材料焊接研究领域的空白。在燃压机组的生产中保证了燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊焊缝强度、抗裂性能符合设计要求的问题，设计要求堆焊层硬度要在HRC40以上，而本试验均能满足要求，硬度最低在43. 2HRC，从而有效的保证了产品焊接质量，降低返修率，节省大量资金，有效地保证燃压机组质量，保障机组安全运行平稳。附图说明图1为定位器焊件示意图；其中a表示司太立堆焊层焊接处；图2为座圈焊件示意图；其中a表示司太立堆焊层焊接处；图3司太立合金堆焊层硬度-热处理温度曲线；图4为定位器焊接试样；其中A表示堆焊层，B表示母材3 Π648 JI，C表示堆焊层第一层，D表不堆焊层第二层；图5为X 200下焊缝金相组织照片；图6为X 500下焊缝下金相组织照片；图7为X 200下母材金相组织照片；图8为X 500下母材金相组织照片；图9为X200下热影响区金相组织照片；图10为X500下热影响区金相组织照片；图11为X 200下熔合线金相组织照片；图12为X 500下熔合线金相组织照片。具体实施方式具体实施方式一本实施方式的按以下步骤实现一、使用体积百分含量为97% 100%乙醇水溶液对工件焊接区域进行清理；二、采用炉窑设备对工件加热至350 400°C并保持温度在此区间；三、以8 10L/min的流速通入氩气进行保护，然后使用直流氩弧焊机对工件进行焊接；其中，所述直流氩弧焊机选用Φ2. O铈钨极，焊接电流调至45 60A，所述焊接使用的焊材为司太立6号钴基硬质合金焊丝，焊接速度60 80mm/min,道间温度350 400°C;四、工件无裂纹焊接缺陷后，对其进行热处理；其中，所述热处理方法为以150 2000C /时的升温速度，将工件升温至840 860°C，并保温2小时，再以100 150°C /时的降温速度，将工件降温至150°C以下，然后进行空冷即完成了燃气轮机燃烧室司太立合金的堆焊。本实施方式效果目前此项成果已经纳入产品焊接工艺中，在燃压机组定位器、座圈的焊接工艺中所采用的焊接参数均是该参数。通过此项成果，使我们对3Π648 这种材质的焊接性有一定的了解，熟悉了该堆焊结构的性能特点，总结出了焊缝性能随焊接参数变化的规律，得到了燃压机组燃烧室司太立堆焊的最佳焊接参数，并为今后同类材料的焊接生产提供了有价值的参考资料，填补了对该材料焊接研究领域的空白。在燃压机组的生产中保证了燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊焊缝强度、抗裂性能符合设计要求的问题，设计要求堆焊层硬度要在HRC40以上，而本试验均能满足要求，硬度最低在43. 2HRC，从而有效的保证了产品焊接质量，降低返修率，节省大量资金有效地保证燃压机组质量，保障机组安全运行平稳。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中的工件为燃气轮机燃烧室中的定位器和座圈。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中对工件加热至360 390°C。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤三中的氩气纯度99. 999 % 100 %。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤三中是以8. 5 9. 5L/min的流速通入氩气进行保护的。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六本实施方式与具体 实施方式一至五之一不同的是步骤三中焊接电流调至50 55A.。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤三中焊接速度控制在65 75mm/min。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤三中道间温度360 390°C。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。通过以下试验验证本专利技术有益效果试验II、通过金属化学成份分析实验得到3 Π648 JI材料金属化学成分如表I所示表I 3 Π648 JI材料金属化学成分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法，其特征在于燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法按以下步骤实现：一、使用体积百分含量为97％～100％乙醇水溶液对工件焊接区域进行清理；二、采用炉窑设备对工件加热至350～400℃并保持温度在此区间；三、以8～10L/min的流速通入氩气进行保护，然后使用直流氩弧焊机对工件进行焊接；其中，所述直流氩弧焊机选用Φ2.0铈钨极，焊接电流调至45～60A，所述焊接使用的焊材为司太立6号钴基硬质合金焊丝，焊接速度60～80mm/min，道间温度350～400℃；四、工件无裂纹焊接缺陷后，对其进行热处理；其中，所述热处理方法为：以150～200℃/时的升温速度，将工件升温至840～860℃，并保温2小时，再以100～150℃/时的降温速度，将工件降温至150℃以下，然后进行空冷即完成了燃气轮机燃烧室司太立合金的堆焊。
【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法，其特征在于燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法按以下步骤实现 一、使用体积百分含量为97% 100%乙醇水溶液对工件焊接区域进行清理； 二、采用炉窑设备对工件加热至350 400°C并保持温度在此区间； 三、以8 10L/min的流速通入氩气进行保护，然后使用直流氩弧焊机对工件进行焊接；其中，所述直流氩弧焊机选用0 2. O铈钨极，焊接电流调至45 60A，所述焊接使用的焊材为司太立6号钴基硬质合金焊丝,焊接速度60 80mm/min,道间温度350 400°C ； 四、工件无裂纹焊接缺陷后，对其进行热处理；其中，所述热处理方法为以150 2000C /时的升温速度，将工件升温至840 860°C，并保温2小时，再以100 150°C /时的降温速度，将工件降温至150°C以下，然后进行空冷即完成了燃气轮机燃烧室司太立合金的堆焊。2.根据权利要求I...
【专利技术属性】
技术研发人员：付强，党丽丽，沈阳威，杨浩，张良华，王德彪，苏志成，刘少勇，杨有生，王恒，季常赢，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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