本发明涉及镍基合金焊接,具体为一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法。
背景技术:
1、n06625镍基合金是在ni-cr合金中添加以mo、nb为主要强化元素而开发的一种固溶强化型的合金,具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,是航空、航天、核能、石油和化工等行业重要的原材料。n06625卷板的生产一般和不锈钢卷板的生产使用同一套设备,即使用不锈钢退火酸洗线生产。该钢种热轧轧制时高温强度和轧制负荷显著高于不锈钢产品,目前宽幅类产品(≥1030mm)热轧能够轧制极限规格为7.5~8.5mm,更薄规格就会超出轧制负荷。n06625镍基合金焊接时存在裂纹敏感性高、熔深浅等特点,焊接难度较大。而后续的热退火酸洗线生产需要通过焊丝将n06625合金卷板进行焊接以保证连续生产,但现场焊接设备一般为mag自动焊机,坡口是双精剪剪切后的i型坡口,不具备手工加工v型坡口条件,且焊接厚度一般为3.0~6.0mm之间。因此,要利用现有设备保证厚规格的n06625完全熔合且不出现裂纹存在很大的困难。
技术实现思路
1、基于以上所述,为了解决现有镍基合金在不锈钢连续退火酸洗线生产时焊接难度极大,无法完全熔合且会出现裂纹导致生产线断带的恶性生产事故发生的技术问题,本发明的目的在于提供一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,实现镍基合金在不锈钢热退火酸洗线的连续稳定生产。
2、为实现其目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,包括以下步骤:
4、步骤一、保护气体准备及流量调节
5、采用氩氧混合气为保护气体对焊缝进行保护;
6、步骤二、焊丝选择
7、焊丝为er309l-si,直径1.2mm;
8、步骤三、坡口准备
9、采用剪切装置将需要焊接镍基合金卷板剪切为i型坡口;
10、步骤四、自动焊机正面焊接
11、镍基合金卷板厚度7.5~8.5mm,焊接参数按如下控制:焊缝间隙2.0~2.2mm、焊接电压
12、26~28v、焊接电流290~310a、送丝速度15~16m/min、焊接速度0.5~0.6m/min、焊炬高度17~18mm;
13、步骤五、焊缝切月牙
14、对焊缝起弧和收弧部位切月牙;
15、步骤六、焊缝背面手工焊接
16、在焊缝检查位置,采用手工焊条电弧焊仰焊对焊缝背面进行填充焊接,焊条为e309l-si,
17、直径4.0mm。
18、作为本发明技术方案的进一步优选,所述镍基合金为n06625镍基合金;优选为宽度≥1030mm,厚度为7.5~8.5mm的宽幅厚规格n06625镍基合金。
19、进一步地,步骤一中,所述氩氧混合气为ar与体积分数为3~5%的o2的混合物。保护气体中适当提高活性气体o2的含量(3~5%)可以降低液体金属表面张力,提高熔池金属的流动性,有助于增加焊缝熔深。
20、进一步地,步骤一中,所述氩氧混合气流量为15~20l/min。由于母材厚度规格较厚(7.5~8.5mm),适当增加保护气体流量,可以有效防止氧化,还可以稳定电弧。
21、进一步地,步骤四中,所述自动焊机为单面焊双面成形焊机。
22、进一步地,步骤六中,所述手工焊条电弧焊仰焊的焊接参数为:焊接电压28~30v、焊接电流140~160a、焊接速度0.2~0.4m/min。
23、本发明考虑n06625镍基合金焊接时存在熔深浅、裂纹敏感性高等特点,且宽度厚规格产品在热退火酸洗线生产时焊缝经常出现开裂等严重生产事故的问题,提出一种新的焊接方法,与传统方法相比,取得了以下有益效果:
24、1、传统的热退火酸洗线焊机为mag自动对接焊机,焊接不锈钢的厚度一般在3.0~6.0mm之间,要实现宽度≥1030mm 、厚度7.5~8.5mm的宽幅厚规格n06625镍基合金的焊接需要使用大的焊接参数,但n06625镍含量高、钢水流动性差导致焊缝熔深浅,要实现完全熔合需要更大的焊接参数,有可能超过焊机设备能力极限;而n06625焊接裂纹敏感性高,大的焊接参数会显著增加裂纹倾向,一般焊接规范建议采用小参数焊接。本发明热退火酸洗线焊机采用单面焊双面成形自动焊机,背部成形靠铜梁强制成形,在此基础上,先采用小参数在正面焊接一道次,背面采用手工焊条电弧焊仰焊对背面未熔合部分进行填充,手工焊条电弧焊采用小电流快速焊的焊接工艺,最终实现n06625的完全熔合且降低了裂纹敏感性。
25、2、本发明焊接方法的填充材料采用普通的309l-si不锈钢焊丝和焊条,通过调整焊炬位置增加熔深,可以使焊接接头以fa模式凝固避免裂纹的产生,相比采用现有镍基合金焊丝液态熔池流动性更好、熔深更深,还可以降低焊丝采购成本。
26、3、本发明焊接方法可以拓展热退火酸洗线生产不锈钢以及镍基合金的厚度规格范围,避免了厚规格不锈钢以及镍基合金在热退火酸洗生产时因焊缝质量问题导致的断带问题。
1.一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,其特征在于,所述镍基合金为n06625镍基合金。
3.如权利要求2所述的一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,其特征在于,所述镍基合金宽度≥1030mm,厚度为7.5~8.5mm。
4.如权利要求3所述的一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,其特征在于,步骤一中,所述氩氧混合气为ar与体积分数为3~5%的o2的混合物。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,其特征在于,步骤一中,所述氩氧混合气流量为15~20l/min。
6.如权利要求5任一项所述的一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,其特征在于,步骤四中,所述自动焊机为单面焊双面成形焊机。
7.如权利要求6所述的一种镍基合金卷板连续退火酸洗线焊接方法,其特征在于,步骤六中,所述手工焊条电弧焊仰焊的焊接参数为:焊接电压28~30v、焊接电流140~160a、焊接速度0.2~0.4m/min。