[发明专利]一种海上作业设备中异种金属材料的焊接工艺

说明书

本发明揭示了一种海上作业平台的异种金属的焊接工艺，本焊接工艺主要涉及轴承罩中碳钢以及时效强化后的镍基材料GH4169的焊接。本焊接工艺包括焊前准备、焊前处理、焊接加工、焊后处理、性能检验五个步骤；本发明能够使得特定的位置具备特殊的性能要求。该合金具有优良的耐腐蚀和耐磨性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此将该材料焊接在筒体上下接触的表面，可以有效保证长时间的接触摩擦，大幅提高旋转接头的使用寿命，降低因维修，更换造成的成本浪费。

技术领域

本发明涉及一种海上原油设备中异种材料的焊接工艺，具体地说是一种海上原油设备中旋转接头部分上涉及的异种材料为高强钢与镍基合金GH4169的焊接工艺，属于焊接技术领域。

背景技术

当今对于海上原油产业，由于使用工况异常复杂，为了能抵抗海水，盐雾以及部分原油腐蚀，迫使国内外均在积极研发新材料，镍基合金GH4169作为新材料，具有良好的综合性能，具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，并且具有良好的加工性能。但该类材料整体铸造价格较高，因此，为了满足特定机械部位的使用，与价格较为低廉的异种金属碳钢的焊接成为主导，但这两种金属化学成分，物理性能上都有很大的差异，因此，焊接有较大难度。

发明内容

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：一种用于海上作业平台的异种金属之间的焊接工艺，其特征在于：通过采用相应的焊前准备以及使用相应的焊接参数及方法以完成异种金属之间的焊接。

进一步的，前述的海上原油设备中异种材料的焊接工艺，包括以下步骤：

Ⅰ、焊前准备：选取碳钢材料D36以及时效强化后的镍基合金GH4169作为母材材料，选用镍基合金焊条作为焊接材料；

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进行焊接所述焊接位置，选用镍基合金材料的焊条；

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，符合检验标准，否则重新进行焊接处理。

进一步的，前述的海上原油设备中异种材料的焊接工艺，所述步骤Ⅰ中的普通高强钢材料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的镍基合金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%。所述手工电焊条的直径为ф3.2mm，所述手工电焊条含有以下质量百分比的化学成分：其成分主要为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。

进一步的，前述的海上原油设备中异种材料的焊接工艺，所述步骤Ⅰ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。

进一步的，前述的海上原油设备中异种材料的焊接工艺，所述步骤Ⅱ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，清洁区域包括由坡口部位向外延伸的≥20-30mm处。

进一步的，前述的海上原油设备中异种材料的焊接工艺，所述喷雾为可塞新1755EF环保快速清洗剂，直喷、速干。