专利名称：核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接工艺，具体涉及一种核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺。
背景技术：
核电蒸汽发生器管板镍基合金堆焊是整个蒸汽发生器制造过程中首先要进行的 部分，也是要求最高、难度最大的关键工序之一。蒸汽发生器管板堆焊的镍基合金材料比较 特殊，焊接性比较差，而且要求较高的堆焊质量。因此该部件焊接不仅难度大，而且对堆焊 质量和堆焊效率提出了较高的要求。目前可选的成熟的堆焊工艺主要有熔化极气体保护 焊、热丝等离子弧堆焊、热丝钨极氩弧焊等，这些焊接工艺对大面积的核电蒸汽发生器管板 镍基合金堆焊来说焊接效率太低，因此不适应。目前带极埋弧堆焊及带极电渣堆焊的堆焊 效率较高。但是带极埋弧堆焊工艺还存在一些不足，如熔敷效率较低；熔深浅不很均勻，母 材的稀释率较高，一般都大于20% ；容易出现夹渣，表面质量不平度大于1mm，堆焊表面还需 机械加工；堆焊层的塑性和韧性较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种核电蒸汽发生器管板镍基合 金带极电渣堆焊工艺，它大大提高堆焊效率，从而提高整个核电蒸汽发生器制造的生产效率。实现上述目的的一种技术方案是一种核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆 焊工艺，包括以下步骤堆焊前表面检测的步骤；预热的步骤；堆焊焊接的步骤；后热处理的步骤；打磨堆焊层表面的步骤；堆焊后表面检测的步骤。上述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其中，执行所述堆焊前 表面检测时，采用100%磁粉检测。上述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其中，执行所述的预热 步骤时，预热的温度> 121°C并且保持到进行后热处理。上述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其中，执行所述的堆焊 焊接步骤时，焊接电流为1150士 100A，电压为24 26V，焊接速度为200 220mm/分钟，电 流极性为直流反接，焊道搭边量为7 8mm，层间温度< 200°C，并且采用磁控装置，该磁控 装置的N极磁控电流为2. 5A，S极磁控电流为2. 2A。上述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其中，执行所述的后热处理步骤时，加热温度为250 300°C，并且至少保持2小时。上述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其中，执行所述的堆焊后表面检测步骤时，采用100%渗透检测及100%超声波检测。本发明的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺的技术方案，与带极埋 弧堆焊相比，具有如下优点1)熔敷效率高，在中等电流下，比埋弧焊高50% ；2)熔深浅而均勻，母材的稀释率低，一般可控制在10%以下，比埋弧焊小一倍；3)堆焊层的成形良好，不易出现夹渣等缺陷，表面质量优良，表面不平度小于 0. 5mm(埋弧堆焊时大于1mm)，堆焊表面无需机械加工，省料省时；4)带极中合金元素烧损和不利元素增量极少，堆焊层的塑性和韧性高于埋弧堆 焊。采用本发明的带极电渣堆焊工艺进行管板大面积堆焊，可大大提高堆焊层的质 量，减少管板镍基合金堆焊的时间，加快后续工序的进行，提高整个蒸汽发生器制造的生产 效率，缩短制造周期。
图1为本发明的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺的外加磁控装 置的布置示意图。
具体实施例方式为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图 进行详细地说明本发明的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，包括以下步骤堆焊前表面检测的步骤，采用100%磁粉检测；预热的步骤，预热的温度彡121°C并且保持到进行后热处理；堆焊焊接的步骤，焊接材料(焊带、焊剂)选择美国SMC公司的EQNiCrFe-7A焊带/ 焊剂，焊带牌号为INCONEL WELDSTRIP 52M，焊剂牌号为INCOFLUX ESS2，尺寸为60 X 0. 5mm ； 焊接电流为1150士 100A，电压为24 26V，焊接速度为200 220mm/分钟，电流极性为直 流反接，焊道搭边量为7 8mm，层间温度< 200°C ；并且采用磁控装置，该磁控装置的N极 磁控电流为2. 5A，S极磁控电流为2. 2A ；后热处理的步骤，加热温度为250 300°C，并且至少保持2小时；打磨堆焊层表面的步骤，要求打磨平整；堆焊后表面检测的步骤，采用100%渗透检测及100%超声波检测。核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺采用的焊接设备包括焊接操 作机、焊接电源、行走机构、送带机构、工作台、带极堆焊头(包括焊炬水冷系统和磁控装 置)、磁场控制器、焊接控制器、控制系统及焊剂输送回收系统；焊接电源及控制器为瑞典 ESAB公司的LAF1600A直流电源(两台)及相应的PEH控制器一套。焊接机头采用比利时 S0UD0KAY公司的125ES1-300型带极堆焊专用机头及CEDl 1370 C22/220V型磁控装置。由 于带极电渣堆焊利用导电熔渣的电阻热熔化堆焊材料和母材，除引弧段外，整个堆焊过程没有电弧产生。请参阅图1，本发明的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊加磁控装置布 置时，顺着堆焊方向，磁控装置的N极、S极磁心棒端部位于焊带2的前方，N极、S极磁心棒 分别在横向方向距离焊带2两侧边缘为L的位置上，并且垂直方向上距离母材1表面为H 的位置上，L约为15mm，H约为15mm。其中3为导电嘴。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变 化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
一种核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤堆焊前表面检测的步骤；预热的步骤；堆焊焊接的步骤；后热处理的步骤；打磨堆焊层表面的步骤；堆焊后表面检测的步骤。
2.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其特征在 于，执行所述堆焊前表面检测时，采用1OO %磁粉检测。
3.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其特征在 于，执行所述的预热步骤时，预热的温度> 121°C并且保持到进行后热处理。
4.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其特征 在于，执行所述的堆焊焊接步骤时，焊接电流为1150士 100A，电压为24 26V，焊接速度为 200 220mm/分钟，电流极性为直流反接，焊道搭边量为7 8mm，层间温度彡200°C，并且 采用磁控装置，该磁控装置的N极磁控电流为2. 5A，S极磁控电流为2. 2A。
5.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其特征在 于，执行所述的后热处理步骤时，加热温度为250 30(TC，并且至少保持2小时。
6.根据权利要求1所述的核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，其特征在 于，执行所述的堆焊后表面检测步骤时，采用100%渗透检测及100%超声波检测。
全文摘要
本发明公开了一种核电蒸汽发生器管板镍基合金带极电渣堆焊工艺，包括以下步骤堆焊前表面检测的步骤；预热的步骤；堆焊焊接的步骤；后热处理的步骤；打磨堆焊层表面的步骤；堆焊后表面检测的步骤。采用本发明的带极电渣堆焊工艺进行管板大面积堆焊，可大大提高堆焊层的质量，减少管板镍基合金堆焊的时间，加快后续工序的进行，提高整个蒸汽发生器制造的生产效率，缩短制造周期。
文档编号B23K9/04GK101797660SQ20091019694
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月10日 优先权日2009年10月10日
发明者孙志远, 张茂龙, 李双燕, 陈佩良 申请人:上海电气核电设备有限公司