中温厚壁WB36/1Cr18Ni9Ti异种钢焊接工艺

摘要

本发明公开了一种中温厚壁WB36/1Cr18Ni9Ti异种钢焊接工艺，涉及一种珠光体(P)/奥氏体(A)异种钢焊接工艺。本发明A工艺包括：①用A307焊条在WB36钢侧先预堆边焊三层作为隔离层，焊接时不预热，焊后进行消氢处理，为了减少对焊缝的稀释，堆焊第一层时必须采用φ3.2mm焊条，小电流焊接，电流范围70～90A；②打磨堆焊层表面至8mm，组成符合规范要求的WB36/1Cr18Ni9Ti对接头形式；③用A307或A137焊条填充，焊条直径为φ3.2mm或φ4.0mm；④取消焊后热处理。本发明在保证和提高焊接接头质量的同时，降低了生产成本，提高了生产效率，适用于中温厚壁WB36/1Cr18Ni9Ti异种钢焊接。

说明书

技术领域

本发明涉及一种珠光体(P)/奥氏体(A)异种钢焊接工艺，特别涉及一种在中温条件下工作的厚壁WB36/1Cr18Ni9Ti异种钢接头的焊接工艺。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展，对电力的需求猛增，兴建的超临界机组和超超临界机组越来越多。在机组中出现了大量的在中温(200～400℃)条件下工作的厚壁奥氏体/珠光体(A/P)异种钢问题，如机组的主给水管道采用低合金的珠光体WB36钢，其中的流量孔板材质为1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢，这样就产生了大直径厚壁A/P异种钢焊接问题。与工作于高温下的小径管A/P异种钢接头相比，这类接头不仅尺寸增大，而且运行工况条件明显不同，因此小径管A/P异种钢焊接工艺虽然比较成熟(如现行的中华人民共和国电力行业标准DL/T752-2001《火力发电厂异种钢焊接技术规程》)，但它们并不适用于中温下的大径管厚壁A/P异种钢接头的焊接。从焊接工艺优化、简化和接头使用性能及运行安全性等方面考虑，有必要专门设计一种中温下的大径管厚壁A/P异种钢的焊接工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种中温厚壁WB36/1Cr18Ni9Ti异种钢焊接工艺，是一套简化、优化的焊接工艺，即在提高和保证WB36/1Cr18Ni9Ti异种钢接头工艺和使用性能的前提下，降低焊接生产成本，提高生产效率。

本发明的目的是这样实现的：

基于WB36/1Cr18Ni9Ti接头的工况条件，以使用性能要求为基本设计原则，通过理论分析和试验研究掌握该类异种钢接头的焊接性，然后进行焊接工艺的优化设计。

具体地说，本发明包括下列步骤：

A工艺：

①用A307焊条在WB36钢侧先预堆边焊三层作为隔离层，焊接时不预热，焊后进行消氢处理，为了减少对焊缝的稀释，堆焊第一层时必须采用φ3.2mm焊条，小电流焊接，电流范围70～90A；

②打磨堆焊层表面至8mm，组成符合规范要求的WB36/1Cr18Ni9Ti对接头形式；

③用A307或A137焊条填充，焊条直径为φ3.2mm或φ4.0mm；

④取消焊后热处理。

A工艺适合于我国环境温度较高(超过0℃)的南方地区。

B工艺：

①用Inconel 182焊条在WB36钢侧先预堆边焊，先预堆边焊三层作为隔离层，焊接时不预热，不必消氢处理；

②用A307焊条在WB36钢侧焊后进行消氢处理，为了减少对焊缝的稀释，堆焊第一层时必须采用φ3.2mm焊条，小电流焊接，电流范围70～100A；

③打磨堆焊层表面至8mm，组成符合规范要求的WB36/1Cr18Ni9Ti对接头形式；

④用A307或A137焊条填充，焊条直径为φ3.2mm或φ4.0mm；

⑤取消焊后热处理。

B工艺适合于环境温度较低(低于0℃)的我国北方地区。

本发明具有下列优点、特点及积极效果：

①在焊接材料的选择上，现有工艺一般全部采用Inconel 182等镍基焊接材料，本发明尽可能少用或不用镍基焊接材料，这一方面可以大大降低成本，另外也避免出现夹渣、未熔合和热裂纹等严重焊接缺陷；

②本发明提出该类接头可以取消预热，降低了焊接成本和焊工劳动强度；

③本发明基于试验数据，明确提出取消焊后热处理，大大降低了焊接成本，节省了施工时间，提高了焊接生产效率；

④本发明充分考虑了环境温度的影响。

总之，本发明在保证和提高焊接接头质量的同时，降低了生产成本，提高了生产效率，适用于中温厚壁WB36/1Cr18Ni9Ti异种钢焊接。

附图说明

图1是堆焊隔离层焊道布置示意图；

图2是A工艺填充层焊道布置示意图；

图3是B工艺填充层焊道布置示意图。

具体实施方式

以厚度为20mm的工件为例说明：

(1)堆焊隔离层布置及参数见图1和表1。

表1  隔离层堆焊工艺参数

    焊层    焊道数    焊层厚度    (mm)  电流(A)  电压(V)    第一层    4    3  75  30    第二层    5    4  75  30    第三层    3    3  75  30

(2)对接填充的焊道布置及参数见图2和表2。

表2 A137焊条填充层堆焊工艺参数

    焊层    焊道数  焊接电流(A)  焊接电压(V)    打底层    1  75～80  30    第一层    2  80  30    第二层    2  80  30    第三层    2  80  30

    第四层    3    80    30    盖面层    3    80    30