一种f92母材堆焊钴基硬质合金工艺的制作方法

文档序号:3009873阅读:191来源:国知局

专利名称::一种f92母材堆焊钴基硬质合金工艺的制作方法
技术领域
:本发明涉及到一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,属于特种钢焊接
技术领域

背景技术
:F92钢作为一种优秀的高温耐热钢,广泛应用于超临界及超临界电站锅炉,由于F92多从国外进口,国内对它的焊接方式的研究较少,而阀门作为超超临界机组的关键控制件,必须对它的焊接方式、焊接参数有更高的要求。但F92作为密封面不适宜,它的耐磨性,抗气蚀性能不好,不抗冲刷,不抗擦深,而钴基硬质合金耐磨,耐气蚀,非常适用于密封面的制造,就是价格比较昂贵。
发明内容本发明的目的在于提供一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,提高焊接的质量,它可以制造出适合超超临界电站使用的阀门。本发明的技术方案是这样实现的这种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,它的步骤为-a-将F92母材粗加工,在需要堆焊的部位形成焊池;b:在焊池底部用A307奥氏体不锈钢打底,然后,将打底的不锈钢层处理掉,保留焊池底部的F92和A307的互溶体;C:对母材和焊条进行预热;d:焊接,从焊道中心起弧,收弧点盖过起弧点,并收于焊池的中心;e:焊后热处理。所述步骤a焊池为环形焊池,焊池深度为45mm。所述步骤b中不锈钢为A307打底的厚度为23mm。(1)预热温度680。C70(TC;(2)保温时间15h;(3)升温速度〈15(TC;(4)加热方式连续电加热。所述步骤c中焊条为司太立6或司太立12的钴基硬质合金焊条,焊条直径为4mm。所述步骤c中对焊条预热为预热温度15(TC20(TC,保温lh。所述步骤d中焊接电流为190230A,所述焊弧为短弧,焊接母材的温度〉60(TC。所述步骤d焊后热处理包括(l)加热温度720。C73(TC;(2)保温时间24h;(3)升温速度<150°C/h;(4)加热方式;连续加热;(5)冷却方式随炉缓冷;(6)出炉温度<200°C。本发明采用不锈钢和F92母材在焊池底形成互溶物,利用互溶物来对钴基硬质合金进行焊接,而且对焊接过程中的各种数据进行优化,使得F92母材堆焊钴基硬质合金变得可行,实用,可适用在超超临界机组的阀门密封面焊接上。图1为F92母材上形成焊池的结构示意图;图2为焊接过程中热处理过程规范曲线图。具体实施例方式下面结合附图来说明F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,具体操作方法如下将母材堆焊的部分加工成焊池,焊池的规格如图l所示,焊池的深度为4.5mm,宽度为6.5mm,然后在焊池的底部用A307奥氏体不锈钢打底,打底厚度为2.5mm,在焊池底部形成F92和A307奥氏体的互溶物,互溶物的厚度为2.5mm,用车床将焊池内的互溶物车光,只在焊池底部保留薄的一层它们的互溶物,接下来就是母材预热和焊条烘焙,焊条烘焙在电烘箱中进行,烘焙温度为18(TC,在达到烘焙温度后,保温1小时,焊条选用stellite6中4mm的焊条。母材预热就是把母材放入电加热炉内,然后通电电加热炉,使炉内温度逐渐升高,要控制升温速度,不要超过150。C/h,升温到69(TC左右,对电加热炉进行保温,保温的时间为1.5小时。在母材的高温下进行焊接,焊接时母材的温度不低于60(TC,用红外测温仪进行测量,焊接电流为200220A,从焊池中心起弧,短弧施焊,缓慢运弧,焊条不作摆动,以两侧母材轻微熔化为宜,收弧时要盖过前面的起弧点并多点几下,收于焊池的中心处。如果在焊接过程中出现母材F92的温度低于600°C,则将母材放回电加热炉再进行加热。焊接结束后,需要进行热处理,在电加热炉内,加热温度720730°C,恒温3小时,电加热炉的升温速度不超过去150°C/h,保温时间到后,断开电加热炉,使工件随炉缓冷,在炉内温度高于20(TC时,不得将工件出炉。(焊接热处理过程规范曲线见图2)本发明堆焊工艺的力学性能见表表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>以下为本发明焊堆工艺,在高温下快速冷却的试验-表2为将工件加热到450°C,放入水中快速冷却<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3为将工件加热到600°C,放入水中快速冷却<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>说明通过本试验可以看出,F92母材堆焊钴基硬质合金,在较高的温度下,和较快的温度变化条件下,能保持较高的硬度及原有的形状。权利要求1.一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,其特征在于它包括以下步骤a将F92母材粗加工,在需要堆焊的部位形成焊池;b在焊池底部用不锈钢打底,然后,将打底的不锈钢层处理掉,保留焊池底部的F92和不锈钢的互溶体;c对母材和焊条进行预热;d焊接,从焊道中心起弧,收弧点盖过起弧点,并收于焊池的中心;e焊后热处理。2.根据权利要求1所述的一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,其特征在于所述步骤a中的焊池为环形焊池,焊池深度为45mm。3.根据权利要求1所述的一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,其特征在于所述步骤b中不锈钢为A307,打底的厚度为23mm。4.根据权利要求1所述的一种F92母材堆焯钴基硬质合金工艺,其特征在于所述步骤C对母材的加热包括(1)预热温度68(TC70CTC;(2)保温时间15h;(3)升温速度<150°。;(4)加热方式连续电加热。5.根据权利要求1所述的一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,其特征在于所述步骤c中焊条为司太立6或司太立12的钴基硬质合金焊条,焊条直径为4mm。6.根据权利要求1所述的一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,其特征在于所述步骤c中对焊条预热为预热温度15(TC20(TC,保温lh。7.根据权利要求1所述的一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,其特征在于所述步骤d中焊接电流为190230A,所述焊弧为短弧,焊接母材的温度>600°〇。8.根据权利要求1所述的一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,其特征在于所述步骤d焊后热处理包括(1)加热温度720°C730°C;(2)保温时间24h;(3)升温速度<150°C/h;(4)加热方式;连续加热;(5)冷却方式随炉缓冷;(6)出炉温度<200°C。全文摘要本发明公开了一种F92母材堆焊钴基硬质合金工艺,它在F92母材上需要堆焊的部位形成焊池,然后在焊池底部用不锈钢打底,利用F92和不锈钢的互溶体来焊接钴基硬质合金,在焊接前要对母材和焊条进行预热,焊后要对堆焊部分进行特定要求的热处理,这样的焊接工艺用在超超临界机组的阀门密封面焊接上,使阀门密封面既耐磨又耐气蚀,还能耐高压且价格低廉。文档编号B23K103/08GK101367148SQ200710120299公开日2009年2月18日申请日期2007年8月15日优先权日2007年8月15日发明者吴振宇,许秀然申请人:南通龙源电站阀门有限公司
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