[发明专利]一种能有效防止异种合金界面剥离的焊接方法

说明书

本发明公开了一种能有效防止异种合金界面剥离的焊接方法，该焊接方法用于在第一合金表面堆焊若干第二合金堆焊层，其包含：步骤1，在第一合金表面，采用第二合金，通过埋弧自动焊堆焊第1堆焊层；步骤2，通过手工焊堆焊第2‑n堆焊层，其中n取2‑4；步骤3，通过埋弧自动焊堆焊其余堆焊层。本发明通过采用埋弧焊与手工焊结合的工艺，分别控制两种焊接方式的热输入及堆焊层数，实现低合金钢与不锈钢或镍基合金界面处组织、应力的连续变化，从而削弱了异种合金界面处的应力集中，提高其界面完整性，解决了核电产品制造厂始终难以彻底攻克的异种合金焊后界面处极易导致剥离破坏的难题，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于核电异种合金焊接领域，涉及一种异种合金焊接工艺，具体涉及一种能有效防止异种合金界面剥离的焊接方法。

背景技术

低合金钢(合金元素总量小于5％的合金钢)由于较低的制造成本及较高的强度，广泛应用于核电设备的制造。为提高低合金钢的耐腐蚀能力，在易蚀面进行不锈钢或镍基合金堆焊大规模应用于产品的制造，如压力容器、稳压器筒体内壁堆焊等。

带极埋弧焊由于较高的焊接效率、良好的保护性而广泛应用于不锈钢或镍基合金的堆焊，然而，低合金钢与不锈钢或镍基合金焊接界面处具有如下缺陷：合金成分突变、组织不连续、应力集中。

因此，异种合金焊后界面处极易导致剥离破坏，这也是核电产品制造厂始终难以彻底攻克的难题。

发明内容

本发明的目的是针对核电设备制造过程中遇到的异种合金界面剥离问题，提供一种可有效防止异种合金焊接界面剥离的焊接工艺。

为了达到上述目的，本发明提供了一种能有效防止异种合金界面剥离的焊接方法，该焊接方法用于在第一合金表面堆焊若干第二合金堆焊层，其包含：

步骤1，在第一合金表面，采用第二合金，通过埋弧自动焊堆焊第1堆焊层；

步骤2，通过手工焊堆焊第2-n堆焊层，其中n取2-4；

步骤3，通过埋弧自动焊堆焊其余堆焊层。

较佳地，第1堆焊层的母材稀释率尽可能低。金属堆焊时，熔敷金属被稀释的程度，用母材或预先堆焊层金属在焊缝金属中所占的百分比(即熔合比)来表示。通常，填充金属的成分同母材成分往往并不相同，特别是异质金属相焊或合金堆焊时。当堆焊金属的合金成分主要来自填充金属时，局部熔化了的母材在焊缝中的效果可以认为是稀释。因此，熔合比又常称为稀释率。在所有电弧焊焊缝中，都有一定数量的熔化母材和填充金属相混合，只有少数焊缝金属成分与母材成分一样，且因焊缝组织的性质有些独特，所以母材被焊缝过多的稀释而引起成分变化，就会影响焊缝金属的性能，从而影响金属焊接性。

较佳地，在保证焊缝成型的基础上，第1堆焊层堆焊的电流达到或趋向于电流下限(尽可能取下限)。

较佳地，该方法还包含：

在步骤1之后且步骤2之前，对第1堆焊层表面进行打磨工艺。

较佳地，第2-n堆焊层的总厚度不低于3mm，n尽量小，即堆焊层的层数越小越好；更优选地，n取3，即手工焊堆焊两层。

较佳地，第二合金堆焊层的总层数不小于10层，第二合金堆焊层的总厚度不小于30mm。

较佳地，步骤1焊接的电流范围为500-600A，电压范围26-29V，焊接速度180-250mm/min。

较佳地，步骤2焊接的电流范围为80-100A，电压范围20-30V，焊接速度50-90mm/min。

较佳地，步骤3焊接的电流范围为500-800A，电压范围26-29V，焊接速度100-200mm/min。

较佳地，第一合金为低合金钢，第二合金为不锈钢或镍基合金。