一種鎳合金復合板的埋弧自動焊焊接方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及焊接工藝領域，尤其涉及一種基層厚度多12mm的鎳合金復合板的埋 弧自動焊焊接方法。
【背景技術】
[0002] 鎳合金復合板基層與鎳合金復層交界處的焊接屬于鎳合金與鋼的異種鋼焊接，其 焊接性能主要取決于復層與基層金屬的物理性能、化學成分、接頭形式以及填充金屬的種 類。鎳與鐵可互相無限固溶，其結晶性能、晶格類型、原子半徑、外層電子數(shù)目也均相近，因 此焊接性能良好，但鎳和鋼中的雜質或合金元素則會對焊縫金屬產生不良影響，存在的主 要問題是焊縫容易產生裂紋和氣孔。
[0003] 首先，焊接裂紋傾向大。鎳合金與鋼接頭產生的裂紋主要是熱裂紋，這主要與鎳的 低熔點共晶有關。鎳合金與鋼焊接中的低熔點共晶體主要是Ni-Ni 3S2、Ni-Ni3P、Ni-NiO和 Ni-Pb等，所以焊縫中0、S、P、Pb等雜質會增大熱裂紋傾向，其中氧可大大增加裂紋傾向。 因為熔成金屬結晶時，氧和鎳能形成Ni-NiO共晶體，其共晶溫度為1438?1440°C，另外，氧 還能促進硫的有害作用，所以氧含量增加，熱裂紋傾向也越大。
[0004] 其次，焊縫金屬中容易產生氣孔。鎳合金在與鋼焊接時，其焊縫成分主要是鐵和 鎳。在高溫下，鎳很容易奪氧形成NiO,在結晶時容易形成氣孔。
[0005] 再次，復合板材在焊接過渡層時，基層金屬對焊縫合金元素的含量具有沖淡作用， 也就是稀釋作用，惡化了接頭質量。
[0006] 由于鎳合金與鋼焊接時存在以上問題，為控制熱數(shù)量、避免或盡可能減小以上問 題，傳統(tǒng)的鎳合金復合板復層焊接一般選用鎢極氬弧焊、手弧焊條焊，前者保護氣的保護 性能、后者焊條藥皮成分的可調性能在一定程度上減小鎳合金與鋼進行焊接產生缺陷的幾 率。但是，鎢極氬弧焊、手弧焊條焊這兩種焊接方法的施焊效率過低，當設備直徑較大時，這 兩種施焊方法均會耗時嚴重，耽誤設備的制作進度。同時，因鎢極氬弧焊、手弧焊條焊這兩 種方法的焊接質量對操作者的技能水平依賴性較大，隨著施焊過程的增長，操作者精力、體 力的下降、責任心的下降等主觀因素對焊接質量的負面影響越大，因操作原因產生缺陷的 可能性就越大；設備的直徑越大、施焊工作量越大鎢極氬弧焊、手弧焊條焊這兩種方法的效 率低下、人為因素干擾嚴重的缺點就越明顯。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種鎳合金復合板的埋弧自動焊焊接 方法，它具有解決了鎳合金復合板復層焊接容易產生缺陷的難題，實現(xiàn)了鎳合金復合板復 層埋弧自動焊焊接，減少了焊工勞動強度、提高焊接質量同時極大地提高施焊效率的優(yōu)點。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0009] -種基層為低合金鋼、復層為N10276或N06600的鎳合金復合板的埋弧自動焊焊 接方法，包括以下步驟：
[0010] (1)首先對左、右兩鎳合金復合板需焊接部位進行加工，形成V型焊接坡口，坡口 角度為55-70° ;
[0011] ⑵對焊絲、坡口及兩側內表面20mm范圍內進行清理，去除鐵銹、油脂和灰塵；
[0012] (3)依次順序進行埋弧自動焊焊接蓋面、基層打底、基層填充、過渡層和復層。
[0013] 優(yōu)選的，所述基層焊接低于復層與基層交界線1. 5-2. 5_。
[0014] 優(yōu)選的，所述過渡層焊接高于復層與基層交界線0. 5-1. 5mm。
[0015] 優(yōu)選的，步驟（2)中所述焊絲選用(p2.4mm的ERNiCr-3實心埋弧焊絲，按重量百分 比包括以下組分：CO. 02%、Μη3· 0%、SiO. 10%、Cr20%、Nb2. 5%、FeO. 40%，余量為 Ni。
[0016] 另外，焊接工藝還包括：
[0017] (1)蓋面和基層填充焊接：焊接電流為450-530A，焊接電壓為28-34V，焊接速度為 2〇-25cm/min ；
[0018] (2)基層打底焊接：焊接電流為110-220A，焊接電壓為22-33V，焊接速度為 25_35cm/min ;
[0019] (3)過渡層焊接：焊接電流為240-260A，焊接電壓為28-32V，焊接速度為20-25cm/ min ；
[0020] (4)復層焊接：焊接電流為250-270A，焊接電壓為28-32V，焊接速度為20-25cm/ min〇
[0021] 優(yōu)選的，所述過渡層焊接、所述復層焊接控制層間溫度< l〇〇°C。
[0022] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明根據鎳合金復合板基層與鎳合金復層交界處的焊接特 點，合理選配焊材的型號及規(guī)格，確定最佳的焊接參數(shù)，實現(xiàn)了鎳合金復合板過渡層、復層 的埋弧自動焊焊接，經核算，采用埋弧自動焊焊接的施焊效率是采用手弧焊條焊的4-5倍， 是采用鎢極氬弧焊的8-10倍，極大地提高施焊效率，減少了焊工勞動強度、提高焊接質量。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明中的焊接接頭和坡口形式；
[0024] 圖2為技術方案焊接接頭各層填充金屬量要求；
[0025] 圖3為本發(fā)明實施例1-3坡口形式。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0027] 本發(fā)明的實施例1-3焊接的工藝參數(shù)如表1，在焊接過程中控制：
[0028] 1)基層金屬填充量嚴格執(zhí)行工藝要求，不得填充過多使基層填充金屬接觸到復 層；
[0029] 2)過渡層焊接嚴格控制熱輸入量，不等采用超過工藝要求的電流進行焊接；
[0030] 3)過渡層焊接完畢后必須進行滲透檢測，符合JB/T4730. 5-2005 I級合格，才能 進行復層的焊接，若經滲透檢測出現(xiàn)缺陷，須將缺陷清處干凈、補焊后再進行滲透檢測，直 至合格；
[0031] 4)過渡層、復層焊接必須嚴格控制層間溫度< KKTC，焊接過程中必須對層間溫 度進行測量、記錄。
[0032] 表1焊接的工藝參數(shù)
[0033]
【主權項】
1. 一種鎳合金復合板的埋弧自動焊焊接方法，基層為低合金鋼，復層為N10276或 N06600鎳基合金，其特征是，包括以下步驟： (1) 首先對左、右兩鎳合金復合板需焊接部位進行加工，形成V型焊接坡口，坡口角度 為 55-70。； (2) 對焊絲、坡口及兩側內表面20mm范圍內進行清理，去除鐵銹、油脂和灰塵； (3) 依次順序進行埋弧自動焊焊接蓋面、基層打底、基層填充、過渡層和復層；所 述基層焊接低于復層與基層交界線1. 5-2. 5mm;述過渡層焊接高于復層與基層交界線 0? 5_L5mm〇
2. 如權利要求1所述一種鎳合金復合板的埋弧自動焊焊接方法，其特征是，步驟（2)中 所述焊絲選用(l>2.4mm的ERNiCr-3實心埋弧焊絲，按重量百分比包括以下組分：C0. 02%、 Mn3. 0 %、SiO. 10 %、Cr20 %、Nb2. 5 %、FeO. 40 %，余量為Ni。
3. 如權利要求1所述一種鎳合金復合板的埋弧自動焊焊接方法，其特征是，焊接工藝 還包括： (1) 蓋面和基層填充焊接：焊接電流為450-530A，焊接電壓為28-34V，焊接速度為 35_45cm/min; (2) 基層打底焊接：焊接電流為110-220A，焊接電壓為22-33V，焊接速度為25-35cm/ min； (3) 過渡層焊接：焊接電流為240-260A，焊接電壓為28-32V，焊接速度為20-25cm/ min； (4) 復層焊接：焊接電流為250-270A，焊接電壓為28-32V，焊接速度為20-25cm/min。
4. 如權利要求1或3所述一種鎳合金復合板的埋弧自動焊焊接方法，其特征是，所述過 渡層焊接、所述復層焊接控制層間溫度<l〇〇°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎳合金復合板的埋弧自動焊焊接方法；它包括焊材的選配、焊前條件要求、詳細的施焊參數(shù)、焊接過程控制；本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明根據鎳合金復合板基層與鎳合金復層交界處的焊接特點，合理選配焊材的型號及規(guī)格，確定最佳的焊接參數(shù)，實現(xiàn)了鎳合金復合板過渡層、復層的埋弧自動焊焊接，經核算，采用埋弧自動焊焊接的施焊效率是采用手弧焊條焊的4-5倍，是采用鎢極氬弧焊的8-10倍，極大地提高施焊效率，減少了焊工勞動強度、提高焊接質量。
【IPC分類】B23K9-235, B23K101-18, B23K35-30, B23K103-18, B23K9-18
【公開號】CN104607775
【申請?zhí)枴緾N201510030920
【發(fā)明人】黃孝鵬, 梁兆鵬, 盧洪杰, 陳景利, 劉海燕, 張樹華, 許文文, 鄒偉
【申請人】魯西工業(yè)裝備有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月21日