查以及UT检查。
[0159]进行焊后热处理，将温度加热到595°C并保温45小时。
[0160]对焊后堆焊面进行焊后热处理后的PT检查和UT检查。
[0161]实施例17
本实施例中，所述的低合金钢母材采用SA508Gr3C12低合金钢，试板尺寸为δ 100X350X550 mm ;具体焊接过程为:
对SA508Gr3C12低合金钢的待堆焊面进行目视检查和尺寸检查，并进行MT检查。
[0162]采用EQ309L不锈钢焊带，RECORD INT 101 Q5焊剂在SA508Gr3C12低合金钢母材的待堆焊面上，采用水平位置带极埋弧堆焊方式进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第一层不锈钢堆焊层。在此过程中，EQ309L不锈钢焊带的带极尺寸为90mmX0.5mm ;焊接电流为1370A ;焊接电压为3IV ;预热温度为150°C;焊接速度为280 mm/min ;层间温度为200 °C。而所形成的各焊道之间的搭边量为5?8mm。
[0163]进行后热处理，将温度加热到300°C并保温4小时。
[0164]采用EQ308L不锈钢焊带，RECORD INT 120 Q5焊剂在第一层不锈钢堆焊层上，采用水平位置带极埋弧堆焊方式进行第二层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第二层不锈钢堆焊层；随后仍然采用EQ308L不锈钢焊带，RECORD INT 120 Q5焊剂在第二层不锈钢堆焊层上进行第三层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第三层不锈钢堆焊层；在此过程中，EQ308L不锈钢焊带的带极尺寸为90mm X0.5mm ;焊接电流为1370A ;焊接电压为3IV ;焊接速度为280 mm/min ；层间温度为200°C。而所形成的各焊道之间的搭边量为5?8mm。
[0165]对焊后堆焊面进行目视检查和尺寸检查；并进行PT检查以及UT检查。
[0166]进行焊后热处理，将温度加热到620°C并保温40小时。
[0167]对焊后堆焊面进行焊后热处理后的PT检查和UT检查。
[0168]在上述所提供的各个实施例中，在进行焊后热处理前，对焊接接头处取样并分别进行化学成分分析、δ铁素体含量分析以及晶间腐蚀分析；在进行焊后热处理后，对焊接接头处取样分别进行宏观金相、微观金相、全焊缝熔敷金属拉伸(室温和360°C高温)、侧弯(室温)、面弯(室温)、热影响区夏比V型缺口冲击(_24°C和9°C)、剪切强度(室温)、晶间腐蚀(热处理态和热处理态+敏化)等各项检测；分析检测的结果均表明:焊态和热处理态的所有结果均满足要求。
[0169]采用现有技术中的常规焊接工艺在低合金钢母材上焊接形成的焊接接头过渡区的金相组织如图1所示，能清楚看出堆焊层与母材之间的焊接接头过渡区中存在一定厚度的马氏体硬化层；并且采用Image tool金相分析软件对马氏体硬化层厚度进行测量，测量结果显示硬化层厚度为20.74 μ m。另外，图3中还显示在马氏体硬化层上存在II型边界，而该II型边界形状规则，几乎与熔合线平行，其在较大的残余应力下会作为裂纹源扩展，导致不锈钢堆焊层开裂甚至剥离。
[0170]而采用本发明所提供的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，并且在本发明所限制的焊接电流、焊接电压、预热温度、焊接速度、层间温度、后热处理的温度和时间、以及焊后热处理的温度和时间等的工艺条件下，焊接接头处的过渡区的金相组织如图2所示，对比图1能够清楚明显的看出，采用本发明方法的不锈钢堆焊层与低合金钢母材的过渡区的硬化层厚度明显减小。因此，本发明所提供的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，能有效控制焊接接头过渡区中的硬化层厚度，与常规工艺方法相比，可将硬化层厚度减小50%以上。也就是说，本发明克服了现有不锈钢带极埋弧堆焊工艺中堆焊层与低合金钢母材过渡区存在较厚硬化层的情况，有效改善堆焊层与母材的结合强度，提尚焊接接头的综合性能。
[0171]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，包含以下步骤: 51、进行焊前预热；采用不锈钢焊带在低合金钢母材的待堆焊面上进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第一层不锈钢堆焊层； 52、进行后热处理； 53、采用不锈钢焊带在第一层不锈钢堆焊层上进行第二层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第二层不锈钢堆焊层；随后采用不锈钢焊带在第二层不锈钢堆焊层上进行第三层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第三层不锈钢堆焊层；该第三层不锈钢堆焊层的表面为焊后堆焊面； 54、进行焊后热处理； 通过对预热温度、层间温度、焊接电流、焊接电压、焊接速度、后热处理的温度和时间、以及焊后热处理的温度和时间的控制，将不锈钢带极埋弧堆焊焊接接头过渡区硬化层的厚度减小50%以上。2.如权利要求1所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的SI中，进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊时，预热温度为121°C?150°C;层间温度为大于预热温度且小于等于200°C。3.如权利要求2所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的SI中，当用于进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为30mm X 0.5mm时，焊接电流为440?460A ;焊接电压为25?30V ;焊接速度为130?150 mm/mino4.如权利要求2所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的SI中，当用于进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为45mmX0.5mm时，焊接电流为590?61A ;焊接电压为25?30V ;焊接速度为150?170 mm/mino5.如权利要求2所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的SI中，当用于进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为60mmX0.5mm时，焊接电流为750?770A ;焊接电压为25?30V ;焊接速度为170?190 mm/mino6.如权利要求2所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的SI中，当用于进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为75mmX0.5mm时，焊接电流为1050?1070A ;焊接电压为25?31V ;焊接速度为220?240mm/mi η η7.如权利要求2所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的SI中，当用于进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为90mmX0.5mm，焊接电流为1350~1370A ;焊接电压为25~31V ;焊接速度为260~280 mm/min。8.如权利要求1所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S2中，进行后热处理时，加热温度为250°C?300°C，保温时间为4?6小时。9.如权利要求1所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S3中，进行第二层和第三层不锈钢带极埋弧堆焊时，层间温度为大于预热温度且小于等于200 °C。10.如权利要求9所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S3中，当用于进行第二层和第三层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为30mm X0.5mm时，焊接电流为440?460A ;焊接电压为25?30V ;焊接速度为130?150 mm/mi η η11.如权利要求9所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S3中，用于进行第二层和第三层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为45mmX0.5mm，焊接电流为590?610A ;焊接电压为25?30V ;焊接速度为150?170mm/mi η η12.如权利要求9所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S3中，用于进行第二层和第三层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为60mmX0.5mm，焊接电流为750?770A ;焊接电压为25?30V ;焊接速度为170?190mm/mi η η13.如权利要求9所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S3中，用于进行第二层和第三层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为75mmX0.5mm，焊接电流为1050?1070A ;焊接电压为25?31V ;焊接速度为220?240 mm/mi η η14.如权利要求9所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S3中，用于进行第二层和第三层不锈钢带极埋弧堆焊的不锈钢焊带的带极尺寸为90mmX0.5mm，焊接电流为1350~1370A ;焊接电压为25~31V ;焊接速度为260~280 mm/min015.如权利要求1所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，所述的S4中，进行焊后热处理时，加热温度为595°C?620°C，保温时间为40?45小时。16.如权利要求1所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，在所述的S1之前还包含对低合金钢母材上的待堆焊面进行堆焊前无损检测的步骤，具体为:对低合金钢母材上的待堆焊面进行目视检查和尺寸检查；以及对低合金钢母材上的待堆焊面进行MT检查。17.如权利要求1所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，在所述的S3和S4之间还包含对焊后堆焊面进行堆焊结束后的无损检测的步骤，具体为:对焊后堆焊面进行目视检查和尺寸检查；对焊后堆焊面进行PT检查；以及对焊后堆焊面进行UT检查。18.如权利要求1所述的在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，其特征在于，在所述的S4之后还包含对焊后堆焊面进行焊后热处理后的无损检测的步骤，具体为:对焊后堆焊面进行焊后热处理后的PT检查；以及对焊后堆焊面进行焊后热处理后的UT检查。
【专利摘要】本发明涉及一种在低合金钢母材上进行不锈钢带极埋弧堆焊的方法，包含：S1、焊前预热；在低合金钢母材的待堆焊面上进行第一层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第一层不锈钢堆焊层；S2、后热处理；S3、在第一层不锈钢堆焊层上分别进行第二层和第三层不锈钢带极埋弧堆焊，形成第二层和第三层不锈钢堆焊层；S4、焊后热处理；通过对预热温度、层间温度、焊接电流、焊接电压、焊接速度、后热处理的温度和时间、及焊后热处理的温度和时间的控制，有效控制不锈钢带极埋弧堆焊焊接接头过渡区硬化层的厚度，将硬化层厚度减小50%以上；提高堆焊层与母材结合强度，克服现有技术中低合金钢母材上不锈钢带极埋弧堆焊的焊接接头处会出现不锈钢堆焊层开裂甚至剥离的问题。
【IPC分类】B23K35/02, B23K9/04, B23K9/095, B23K9/18
【公开号】CN105234527
【申请号】CN201510769294
【发明人】张茂龙, 杨乘东, 许杰, 吴琼
【申请人】上海电气核电设备有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月12日