一种核电站单极磁控带极电渣堆焊方法及装置的制造方法_2

文档序号:9557132阅读:来源:国知局
,提高带极电渣堆焊焊枪的可达性的技术效果,具有非常重要的工程实用价值。
[0031]本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
[0032]本发明实施例提供了一种核电站单极磁控带极电渣堆焊方法,应用于为核电站大型容器堆焊耐腐蚀层的磁控带极电渣堆焊装置中,所述带极电渣堆焊装置包括:熔焊电源、带极焊材、带极送进模块、导电嘴、单个磁控模块和磁控电源;所述大型容器表面铺设有焊剂和熔渣;所述带极电渣堆焊方法包括以下步骤:S1、将所述熔焊电源的正极与所述导电嘴连通,以使与所述导电嘴连接的所述带极焊材带电,并通过所述带极送进模块将带电的所述带极焊材送于所述大型容器表面;S2、将所述熔焊电源的负极与所述大型容器连通,以在带电的所述带极焊材与所述大型容器表面接触时形成电流回路,使得所述熔渣导电并产生电阻热,以熔化所述带极焊材、所述焊剂和所述大型容器的部分表面层形成熔池;S3、通过所述磁控电源为所述单个磁控模块供电,以使所述单个磁控模块产生磁场,进而防止在所述熔池冷却形成焊道的过程中出现咬边现象;其中,所述单个磁控模块的安装位置可调整,以实现对所述大型容器的凸台附件区域进行带极电渣堆焊。
[0033]可见,在本发明实施例中,通过在带极电渣堆焊装置上安装一个位置可调的单个磁控装置,有效地解决了现有技术中存在的双磁控带极电渣堆焊装置的磁控模块影响其焊接可达性的技术问题,实现了在满足堆焊焊道的成形及性能要求的同时,提高带极电渣堆焊焊枪的可达性的技术效果,具有非常重要的工程实用价值。
[0034]为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0035]实施例一
[0036]本发明实施例提供了一种核电站单极磁控带极电渣堆焊方法,应用于为核电站大型容器堆焊耐腐蚀层的磁控带极电渣堆焊装置中,请参考图1,所述带极电渣堆焊装置包括:熔焊电源1、带极焊材2、带极送进模块3、导电嘴4、单个磁控模块5和磁控电源6 ;大型容器7表面铺设有焊剂8和熔渣9 ;如图2所示,所述带极电渣堆焊方法包括以下步骤:
[0037]S1、将所述熔焊电源1的正极与所述导电嘴4连通,以使与所述导电嘴4连接的所述带极焊材2带电,并通过所述带极送进模块3将带电的所述带极焊材2送于所述大型容器7表面;
[0038]S2、将所述熔焊电源1的负极与所述大型容器7连通,以在带电的所述带极焊材2与所述大型容器7表面接触时形成电流回路,使得所述熔渣9导电并产生电阻热,以熔化所述带极焊材2、所述焊剂8和所述大型容器7的部分表面层形成熔池;
[0039]S3、通过所述磁控电源6为所述单个磁控模块5供电,以使所述单个磁控模块5产生磁场,进而防止在所述熔池冷却形成焊道10的过程中出现咬边现象;其中,所述单个磁控模块5的安装位置可调整,以实现对所述大型容器7的凸台附件区域进行带极电渣堆焊。其中,磁控模块5在通电时形成一个磁控电极,所述磁控电极为N极。
[0040]在具体实施过程中,从参数方面而言,单磁控与双磁控的区别主要在于磁控电流的差别,在合理的单磁控电流及合理的焊接工艺参数下,可以获得无咬边缺陷且性能满足要求的堆焊焊缝,因此单磁控在防止咬边方面可达到与双磁控一样的效果。在本实施例中,下述所提供的焊接工艺参数能够获得性能良好的堆焊焊缝,焊缝无咬边缺陷:
[0041]1)所述磁控电源6向所述磁控模块5输送的磁控电流为2.0?2.1A ;
[0042]2)所述熔焊电源1提供的焊接电流为1000?1100A、焊接电压为23?26V ;
[0043]3)所述带极电渣堆焊装置的焊接速度为190?230mm/min。
[0044]奥氏体不锈钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好。镍基耐蚀合金在含水的高温环境中具有优良的耐应力腐蚀性能。在本方案中,为提高核电站大型容器表面的抗腐蚀性,在核电站大型容器表面堆焊一定厚度的不锈钢或者镍基合金,单极磁控带极电渣堆焊装置所采用的带极焊材2采用60mmX0.5mm不锈钢焊带或60_X0.5mm镍基合金焊带。即本方案单极磁控带极电渣堆焊装置适用于60mm X0.5mm不锈钢带极电渣堆焊和60mm X0.5mm镍基合金带极电渣堆焊。
[0045]在本实施例一的堆焊试验过程中,利用如图1所示的单极磁控带极电渣堆焊装置对如图3所示的母材31进行堆焊,焊接电流范围为1000A?1100A,预热温度控制在125 °C?150 °C之间,层间温度控制在225 °C以内。在图3中,采用的母材31为SA508Gr3C12低合金钢(其与核电站大型容器材质相同),试板长(a) X宽(b) X高(c)为410mm X 280mm X 100mm ;带极焊材2为Incone 152M银基合金,尺寸为60 X 0.5mm,焊剂8米用INCOFLUX ESS2,焊接方式为水平位置带极电渣堆焊,堆焊焊道32示意图仍如图3所示,各焊道之间的搭边量7?9mm。堆焊结束后进行后热处理,后热处理工艺:将母材31和焊道32整体加热到250°C?300°C温度范围内保温4小时。后热完成后进行焊后消应力热处理,焊后消应力热处理工艺:将母材31和焊道32整体加热到595°C?610°C温度范围内保温16.5小时。整个焊接过程中的无损检测包括:(1)待堆焊面目视检查及尺寸检查;(2)待堆焊面MT检查;(3)焊后堆焊层目视检查及尺寸检查;(4)焊后堆焊层PT检查;(5)焊后堆焊层UT检查;(6)热处理后堆焊层PT检查;(7)热处理后堆焊层UT检查;(8)宏观金相试样PT检查。对最终热处理后焊接接头取样分别进行熔敷金属成分分析、硬度检测(堆焊层、热影响区、母材)、垂直于堆焊方向的宏观金相检测(堆焊层、热影响区、母材)、垂直于堆焊方向的微观金相检测(堆焊层、热影响区)、导向弯曲试验。分析检测结果表明所有结果均满足要求,即能够满足堆焊焊道的成形及性能要求。
[0046]对于如何提高焊枪可达性的问题,如图1所示,单极磁控带极电渣堆焊装置的单个磁控模块5安装在带极焊材2宽度方向上的一侧,磁控模块5占据一定的空间位置,带极堆焊过程的焊接方向(图1中箭头所指方向)垂直于带极焊材2宽度方向,因此在堆焊过程中,可以根据凸台的位置调整单个磁控模块5放置在导电嘴4的左边还是右边,从而实现对凸台附近区域实施带极堆焊,以提高该带极电渣堆焊装置的焊接可达性。
[0047]实施例二
[0048]基于同一发明构思,请参考图1,本发明实施例还提供了一种核电站单极磁控带极电渣堆焊装置,包括:熔焊电源1、带极焊材2、带极送进模块3、导电嘴4、磁控模块5和磁控电源6 ;该带极电渣堆焊装置用于为核电站大型容器7堆焊耐腐蚀层,大型容器7表面铺设有焊剂8和熔渣9,其中,
[0049]带极送进模块3与带极焊材2连接,用于在堆焊过程中将带极焊材2送于大型容器7表面;
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