[发明专利]模块化生产用司太立合金焊接及热处理工艺方法

权利要求书

1.模块化生产用司太立合金焊接及热处理工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、焊前准备，包括以下分步骤：

a1）确定焊接及热处理的执行标准；

a2）检查母材的规格、牌号；焊材规格、牌号及气体是否符合标准；

a3）选择工具；

a4）工具的验收检查；

a5）确定对需焊接的第一母材和第二母材材料，其中第一母材的材料为碳钢SA-106Gr.B无缝钢管或板材，第二母材为司太立UNS R30006盲板；其中第一母材的切口端面加工成单V形坡口，坡口面与竖直方向的夹角为45°±2.5°,钝边为0-1.5mm；组对间隙3.2~4.0mm；

a6）将坡口面内外表面20mm范围内杂物清除干净，露出金属光泽；

B、坡口组对准备及技术要求，包括以下分步骤：

b1) 确认组对用的工装卡具、点固块，其与母材接触部位的卡具材质要与母材相同或同一组别；

b2)第一母材和第二母材采用水平组对，组对间隙为3.2-4.0mm且均匀；

C、坡口组对及点固焊

将第一母材和第二母材采用点固块进行装配组对，采用手工电弧焊进行点固焊，焊丝ERNiCrMo-3，直径φ2.4 mm，包括以下分步骤：

c1）对于环形焊缝组对：将整条环焊缝圆周均匀分为12等分，钟点位置的3、6、9、12位置暂时不设置点固块，八个点固块布置在1、2、4、5、7、8、10、11点位置，若钟点位置的3、6、9、12位置范围内有错边超标，则增加设置点固块；

c2）对于纵焊缝组对：将整条纵焊缝均匀分为若干等分，每个等分长度为300~400mm，等分位置设置点固块，若等分点位置范围内有错边超标，则增加设置点固块；

c3）对于环形焊缝点固焊：点固块处于环形焊缝坡口面之间，点固块与坡口面的接触点距离母线的距离6~7mm；点固块两边点固焊缝长度10~25mm、厚度3~5mm；

c4）对于纵焊缝点固焊：从纵焊缝长度的中点开始，向两边延伸分段点固焊；点固块处于纵焊缝坡口面之间，点固块与坡口面的接触点距离母线的距离6~7mm；点固块两边点固焊缝长度10~25mm、厚度3~5mm；

c5）检查点固焊的质量；

D、焊缝焊接，包括以下分步骤：

d1）对第一母材的坡口和第二母材的表面质量检查：

d2）预热及焊接工艺，包括以下分步骤：

d21）对第一母材的坡口和第二母材的焊接部位进行预热，预热温度300℃~350℃；

d22）焊接工艺为GTAW，线性焊道，压道焊，接头错开，具体工艺参数为：

d221)手工钨极氩弧焊第一层：焊丝为ERNiCrMo-3，直径φ=2.4 mm，熔敷焊道宽度＜13mm，每道厚度＜2.4mm，电流为86~90A，电压为10~12V，道间温度300~350℃；

d222）手工钨极氩弧焊第二层：焊丝ERNiCrMo-3，直径φ=2.4 mm，熔敷焊道宽度＜13mm，每道厚度＜2.4mm，电流155~160A，电压11~13V，道间温度300~350℃；

d223）手工钨极氩弧焊第三层至第五层：焊丝ERNiCrMo-3，直径φ=2.4 mm，熔敷焊道宽度＜13mm，每道厚度＜2.4mm，电流155~160A，电压11~13V，道间温度300~350℃；

d224）手工钨极氩弧焊第六至第n层：焊丝ERNiCrMo-3，直径φ=2.4 mm，熔敷道数为1层若干道，具体道数由焊件厚度及坡口宽度决定；每道宽度＜13mm，每道厚度＜2.4mm，电流145~160A，电压11~13V，道间温度300~350℃；

d225）上述手工钨极氩弧焊的具体层数根据坡口的尺寸及每层的厚度来实际确定，打磨清除道间层间氧化物及表面咬边、飞溅以及接头过高的缺陷；

d3）根据焊缝的类型选择对应的施焊方法进行施焊；

d4）打底焊

打底焊道共焊2层，每层1道，焊丝选用φ1.6 mm或φ2.4 mm，线性焊道，焊炬摆宽不超过焊丝直径的3倍，焊缝背面相对于第一母材内壁余高小于3mm，层间温度在300℃—350℃范围；

d5）手工钨极氩弧焊填充盖面，采用线性焊道、对称焊，手工钨极氩弧焊填充盖面的焊接顺序、焊接方向及起弧收弧位置与打底焊相同，焊炬摆宽不超过焊丝直径的3倍，层间温度在300℃—350℃；焊丝选用φ2.0 mm或φ2.4 mm，使用φ2.0 mm焊丝时，每层厚度小于2mm，使用φ2.4 mm焊丝时，每层厚度小于3mm；多层多道焊层间接头要错开；

E、对焊缝区进行热处理，具体包括以下步骤：

e1）后热处理

焊接完成之后，立即进行后热处理，后热温度为350℃~450℃，保温时长1~1.5小时；

e2）消应力热处理

消应力热处理的保温温度620℃±20℃，保温时间120±10min；升温速率56℃/h~170℃/h之间，降温速率56℃/h~170℃/h之间；入炉温度为≤425℃，冷却方式为炉冷；

e3）出炉后清理表面氧化物；

F）焊缝VT检查；

G）焊缝PT检测；

H）焊缝RT检测。