一种高温镍基合金焊接工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于高温镍基合金焊接工艺，对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处理或直接要求钢厂固溶态供货；制备坡口；采用手工氩弧焊时，选用Φ2.4的C-HRA-1高温镍基合金专用条状焊丝，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，选用Φ1.0的C-HRA-1高温镍基合金专用盘状焊丝；C-HRA-1时效硬化高温镍基合金焊后采用800℃至少4小时的时效化焊后热处理。
【专利说明】一种高温镍基合金焊接工艺
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【技术领域】
[0003] 本发明涉及高温镍基合金焊接工艺。
【背景技术】
[0004] C-HRA-1高温镍基合金是我厂自主开发的700°C先进超超临界锅炉用候选高温镍 基合金，该高温镍基合金可归类为时效硬化镍基合金，现还没有该高温镍基合金的焊接工 艺。目前，国际上超超临界锅炉用候选高温镍基合金的焊接还存在一些尚未解决的问题。因 此开发C-HRA-1高温镍基合金的焊接工艺对解决同类高温镍基合金的焊接问题具有极大 的参考和借鉴意义。炉内蒸汽温度不低于593°C或蒸汽压力不低于31MPa被称为超超临界。
【发明内容】
[0005] 旨在解决700°C超超临界锅炉用候选高温镍基合金C-HRA-1的焊接难题，为700°C 超超临界锅炉用候选高温镍基合金C-HRA-1的焊接提供一种新的方法。
[0006] 本发明涉及的是一种700°C超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1 的焊接工艺。其方法如下：
[0007] 材料要求：对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处理 或直接要求钢厂固溶态供货；
[0008] 焊前准备：制备坡口；
[0009] 焊接材料准备：采用手工氩弧焊时，选用φ 2. 4的C-HRA-1高温镍基合金专用条 状焊丝，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，选用Φ1. 0的C-HRA-1高温镍基合金专用盘状焊 丝；
[0010] 焊后热处理：C-HRA-1时效硬化高温镍基合金焊后采用800°C至少4小时的时效化 焊后热处理。
[0011] 所述用于高温镍基合金焊接工艺为"700°C先进超超临界锅炉用候选时效硬化高 温镍基合金C-HRA-1"的焊接工艺；
[0012] 所述焊前准备还包括：
[0013] 制备坡口，并对坡口及其内外壁两侧用丙桐进行清理；
[0014] 将两根需焊接的管子进行对口装配；
[0015] 所述焊接工艺还包括：
[0016] 管子外壁保护气体采用75% Ar+25 % He进行保护，外壁保护气体流量为10? 25L/min，管子内壁保护气体采用100 % Ar进行背面保护，内壁保护气体流量为8?55L/ min，氩气纯度在99. 95 %以上；
[0017] 焊接时的焊接规范参数：采用采用手工氩弧焊时，电流110?120A，电压12? 14,不预热，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，电流220?250A，热丝电流30?60,电压 12?14,不预热；
[0018] 采用摆动焊的焊接方法，施焊过程中控制层间温度小于等于120°c，每道焊缝焊后 注意观察保护是否良好，一旦发现焊缝表面被氧化，应用机械方法去处表面氧化层。
[0019] 本发明与现有技术相比具有的优点或积极效果：
[0020] 现有技术的特点：时效硬化高温镍基合金的焊接通常是在固溶+时效态进行焊 接，该技术具有如下缺点：
[0021] 1.固溶+时效态进行焊接的可焊性差，容易发生焊接裂纹。
[0022] 2.固溶+时效态的高温镍基合金难以进行机加工和弯管等成形加工。
[0023] 3.固溶+时效态供货的高温镍基合金的成本和供货价高于固溶态供货的高温镍 基合金本发明与现有技术相比具有可焊性好，便于机加工和弯管等成形加工并且可节约生 产成本和提高生产效率的优点和积极效。
[0024] 补充说明
[0025] 1. "700°C先进超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1"的焊接工艺 为自主创新，目前国内外没有C-HRA-1的焊接工艺。
[0026] 2.国际上同类型效硬化高温镍基合为固溶+时效态之后进行焊接，本专利申请的 "700°C先进超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍基合金C-HRA-1"的焊接工艺为：固溶态 进行焊接+自主创新完整的焊接焊接工艺，该工艺包括焊接规范参数、保护气体的种类和 配比及焊后热处理工艺。
[0027] 3.固溶态和时效态进行焊接，焊接性有较大的差异，固溶态的可焊性和加工性明 显好于时效态。
[0028] 4.本专利的焊后热处理，实际上就是时效热处理，重新恢复母材时效态的要求。
[0029]
【具体实施方式】
[0030] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明，但本发明不局限于以下的 实施例。
[0031] 实施本发明的最好方式：
[0032] 1.材料要求：对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处 理或直接要求钢厂固溶态供货；
[0033] 2.焊前准备：①.制备坡口，并对坡口及其内外壁两侧用丙桐进行清理；②.将两 根需焊接的管子进行对口装配；
[0034] 3.焊接材料准备：采用手工氩弧焊（GTAW)或热丝机械氩弧焊（GTAW(HW))进行焊 接，选用Φ2. 4的C-HRA-1高温镍基合金专用条状焊丝（GTAW)或选用Φ 1. 0的C-HRA-1高 温镍基合金专用盘状焊丝；
[0035] 4.手工氩弧焊（GTAW)或热丝机械氩弧焊（GTAW (HW))时焊接工艺如下：
[0036] ①.管子外壁保护气体采用75% Ar+25 % He进行保护，外壁保护气体流量为10? 25L/min，管子内壁（背面）保护气体采用100 % Ar进行背面保护，背面保护气体流量为8? 55L/min，氩气纯度在99. 95%以上；
【权利要求】
1. 一种用于高温镍基合金焊接工艺，其特征在于： 材料要求：对固溶+时效态供货的C-HRA-1时效硬化高温镍基合金进行固溶处理或直 接要求钢厂固溶态供货； 焊iu准备：制备坡口； 焊接材料准备：采用手工氩弧焊时，选用Φ2. 4的C-HRA-1高温镍基合金专用条状焊 丝，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，选用Φ1. 〇的C-HRA-1高温镍基合金专用盘状焊丝； 焊后热处理：C-HRA-1时效硬化高温镍基合金焊后采用800° C至少4小时的时效化焊 后热处理。
2. 根据权利要求1所述的一种用于高温镍基合金焊接工艺，其特征在于： 所述用于高温镍基合金焊接工艺为"700°C先进超超临界锅炉用候选时效硬化高温镍 基合金C-HRA-1"的焊接工艺； 所述焊前准备包括：制备坡口，并对坡口及其内外壁两侧用丙桐进行清理；将两根需 焊接的管子进行对口装配； 所述焊接工艺还包括： 管子外壁保护气体采用75%Ar+25%He进行保护，外壁保护气体流量为10?25L/min，管 子内壁保护气体采用l〇〇%Ar进行背面保护，内壁保护气体流量为8?55L/min，氩气纯度在 99. 95% 以上； 焊接时的焊接规范参数：采用采用手工氩弧焊时，电流110?120A，电压12?14,不 预热，采用热丝机械氩弧焊进行焊接时，电流220?250A，热丝电流30?60,电压12?14， 不预热； 采用摆动焊的焊接方法，施焊过程中控制层间温度小于等于120°C，每道焊缝焊后注意 观察保护是否良好，一旦发现焊缝表面被氧化，应用机械方法去处表面氧化层。
【文档编号】B23K35/28GK104084675SQ201410314841
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】卢征然, 陈亮 申请人:上海锅炉厂有限公司