[发明专利]一种海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺

权利要求书

1.一种海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：

Ⅰ、焊前准备：选取碳钢材料D36以及时效强化后的高强耐蚀镍基合金GH4169作为母材材料，选用镍基合金材料作为焊接材料；所述碳钢材料D36含有以下质量百分比的化学成分： C：≤0 .18％，Mn：0 .70-1 .60％，Ni：0 .40％，Cr：0 .20％，Mo：0 .08％，余量为Fe；时效强化后的高强耐蚀镍基合金GH4169材料含有以下质量百分比的化学成分：C ：≤0.08％，Mn ：≤0 .35％，Fe ：剩余，P：≤0 .015% ，S：≤0 .015% ，Si ：≤0 .35% ，Cu ：≤ 0.3%，Ni：50 .0-55 .0％，Al：0 .2-0 .8％，Ti：0 .65-1 .15％，Cr：17 .0-21 .0％，Nb：4.75-5 .5％，Mo：2 .8-3 .3％，Co：≤1 .0%；

Ⅱ、焊前处理：对所有坡口位置以及坡口附近20-30mm范围进行表面清洁，保证表面洁净无杂质，并进行预热处理；

Ⅲ、焊接施焊：采用对称施焊的方式对焊接位置进行焊接，选用镍基合金材料的手工电焊条；所述手工电焊条的直径为Φ3 .2mm，所述手工电焊条含有以下质量百分比的化学成分： C：≤0 .06%，Mn：≤6 .20%，Fe：≤9 .23%，P：≤0 .002%，S：≤0 .003%，Si：≤0 .54%，Ni：≤69 .20%， Ti：≤0 .07%，Cr：≤13 .50％；通过直流焊机采用SMAW的焊接方法，对工件的待焊部位进行焊接施焊；待焊零件为上表面焊接时效强化后的镍基材料GH4169作为耐磨材料的轴承罩，将整体焊缝分成四份，分别对称施焊，并采用多层多道的方式，以减小残余应力；所述的多层多道，采用分段多层焊：在完成整段焊缝前，先用连续多层焊道焊缝全部或部分完成每段纵向焊道，且随后的每焊层都短于前一焊层，使得每段的尾部轻微倾斜，在填焊连接相邻焊段时保证其充分熔合；每道焊缝宽度小于等于16mm，每层焊缝厚度小于等于3mm；所述焊接施焊的参数为：焊接电流：115A～120A，电流极性：DCEP，焊接电压：24V～25V，焊接速度：12～13厘米/分钟，焊接位置：平焊，焊枪摆动宽度：≤16mm，层间温度：≤200℃；

Ⅳ、焊后处理：焊接施焊完成之后，对工件进行粗加工；

Ⅴ、质量检验：对粗加工处理完毕的工件进行性能及质量检验，检验其是否符合检验标准，否则重新进行焊接处理。

2.根据权利要求1所述的海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺，其特征在于：所述步骤Ⅰ中，选用焊条需焊前作烘干处理，烘干温度为350-400℃，烘干时间为30-60分钟。

3.根据权利要求1所述的海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺，其特征在于：所述步骤Ⅱ中，表面清洁工序为：选用无纺布进行表面油污以及其他杂质的预处理，对所需焊接部位的表面进行擦拭，去除大颗粒的杂质，油污；预处理完成之后使用喷雾进行表面的清洁，清洁区域包括由堆焊部位向外延伸的≥20mm处。

4.根据权利要求3所述的海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺，其特征在于：所述喷雾为可塞新1755EF环保快速清洗剂。

5.根据权利要求1所述的海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺，其特征在于：所述步骤Ⅱ中，通过陶瓷加热片对待焊部位的表面进行加热，加热温度≤100℃，以去除待焊部位表面的冷凝水。

6.根据权利要求1所述的海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺，其特征在于：所述步骤Ⅴ中，检验方法为：采用着色探伤对整个焊接区域的质量进行检测；并且采用煤油试漏的方法进行整体焊缝的密闭测试。

7.根据权利要求6所述的海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺，其特征在于：所述步骤Ⅴ中，检验标准为：成品工件的焊缝位置与母材紧密结合，无焊缝裂纹，气孔，凹坑，夹杂；由于该焊接工艺主要用于接触摩擦的特殊位置焊接，因此，该焊接不得影响到接触面原有硬度，需达到HRC40，以满足使用要求。