一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及堆焊方法，特別涉及一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法。
【背景技術】
[0002]核電蒸汽發(fā)生器下封頭出口接管鎳基合金隔離層堆焊完成后，需要與反應堆冷卻劑主栗栗殼進行連接。主栗栗殼材料為鑄件不銹鋼SA351CF8A，其母材中的硫含量較高超過0.010%，與鎳基合金隔離層焊接時易產(chǎn)生熱裂紋或微裂紋，本發(fā)明提供了一種防止此種缺陷發(fā)生的焊接方式，即在栗殼待對接表面采用硫含量低于0.002%的奧氏體不銹鋼材料進行堆焊后，再與鎳基合金隔離層焊接。由于鑄件材料的組織比較疏松，存在局部氣孔等缺陷，接管表面堆焊的難度較大，母材中的這些局部氣孔、疏松等缺欠在焊接過程中熔化聚合或擴展而造成堆焊層與母材的熔合區(qū)域出現(xiàn)未熔合、氣孔等缺陷。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，在栗殼待對接表面采用硫含量較低的奧氏體不銹鋼材料進行堆焊后再與鎳基合金隔離層焊接的方式，可避免栗殼鑄件不銹鋼直接與鎳基合金隔離層焊接時易產(chǎn)生熱裂紋或微裂紋缺陷的發(fā)生。
[0004]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特點是，該方法包含如下步驟:
SI，在接管外側壁和內側壁分別點焊延伸環(huán)；
S2，在延伸環(huán)的焊接處進行100%滲透檢測；
S3，采用熱絲鎢極氬弧自動焊方法對接管經(jīng)過若干層堆焊形成堆焊層；
S4，堆焊完成后，對所述的堆焊層進行打磨處理，并去除接管外徑側和內徑側的延伸環(huán)。
[0005]所述的步驟SI前還包含:
S0，接管表面進行100%射線檢測和100%液體滲透檢測，并對接管表面進行清理。
[0006]所述的步驟SI包含:
S1.1，延伸環(huán)裝配在接管外壁上，使得延伸環(huán)緊密貼合接管，然后將延伸環(huán)與接管外壁，以及延伸環(huán)接頭處進行點焊；
S1.2，延伸環(huán)裝配在接管內壁上，使得延伸環(huán)緊密貼合接管，然后將延伸環(huán)與接管內壁，以及延伸環(huán)接頭處進行點焊。
[0007]當裝配接管外壁的延伸環(huán)時，所述的延伸環(huán)低于接管外壁端面的距離為H，所述H的范圍為
[0008]當裝配接管內壁的延伸環(huán)時，所述的延伸環(huán)低于接管內壁端面的距離為H，所述H的范圍為
[0009]所述的步驟S3堆焊時，相鄰兩層堆焊溫度控制范圍為< 175°C。
[0010]所述的步驟S3具體為: S3.1，第一層堆焊后每個焊道進行放大若干倍的目視檢查；
S3.2，至少兩層堆焊后進行100%射線檢測和100%超聲波檢測；
S3.3，堆焊整個堆焊層的一半厚度后進行100%射線檢測和100%超聲波檢測。
[0011 ] 所述的步驟S4后包含:
S5，所述的堆焊層進行100%滲透檢測、100%超聲波檢測和100%射線檢測。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:
1、在栗殼待對接表面采用硫含量較低的奧氏體不銹鋼材料進行堆焊后再與鎳基合金隔離層焊接的方式，可避免栗殼鑄件不銹鋼直接與鎳基合金隔離層焊接時易產(chǎn)生熱裂紋或微裂紋缺陷的發(fā)生。
[0013]2、采用鎢極氬弧自動焊技術進行組織比較疏松的鑄件材料表面堆焊，可減小母材稀釋率、減少未熔合、氣孔等缺陷的產(chǎn)生。與冷絲鎢極氬弧自動焊技術相比，采用熱絲鎢極氬弧自動焊技術，熔深淺，焊接速度快，熔敷效率高，可提高堆焊的生產(chǎn)效率，縮短制造周期。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明延伸環(huán)裝配示意圖；
圖2為本發(fā)明堆焊時工作原理圖；
圖3為本發(fā)明第一層堆焊每個焊道之間的結構示意圖；
圖4位本發(fā)明其余層堆焊每個焊道之間的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。
[0016]一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，該方法包含如下步驟:
SI，在接管外側壁和內側壁分別點焊延伸環(huán)；
S2，在延伸環(huán)的焊接處進行100%滲透檢測；
S3，采用氬氣保護的熱絲鎢極氬弧自動焊方法對接管經(jīng)過若干層堆焊形成堆焊層，電流極性采用直流反接。堆焊時采用一定范圍的電流、電壓、焊接速度以及送絲速度進行操作；
S4，堆焊完成后，對所述的堆焊層進行打磨處理，并去除接管外徑側和內徑側的延伸環(huán)。
[0017]在具體實施例中，上述的步驟SI前還包含:
S0，接管表面進行100%射線檢測和100%液體滲透檢測，并對接管表面進行清理。
[0018]上述的步驟SI包含:
S1.1，延伸環(huán)I裝配在接管2外壁上，使得延伸環(huán)I緊密貼合接管2，然后將延伸環(huán)與接管外壁，以及延伸環(huán)接頭處進行點焊，點焊用焊接材料為ER309L或ER308L奧氏體不銹鋼氬弧焊絲，焊絲直徑范圍選擇0.9mm~2.4mm。焊接參數(shù):電流60~150A，堆焊電壓8~18V，焊接速度至少60mm/min.。保護氣體:氬氣，含量99.99%，氣體流量至少10L/min (參見圖1)。
[0019]S1.2，延伸環(huán)I裝配在接管2內壁上，使得延伸環(huán)I緊密貼合接管，然后將延伸環(huán)I與接管2內壁，以及延伸環(huán)接頭處進行點焊，點焊用焊接材料為ER309L或ER308L奧氏體不銹鋼氬弧焊絲，焊絲直徑范圍選擇0.9mm~2.4mm。焊接參數(shù):電流60~150A，堆焊電壓8~18V，焊接速度至少60mm/min.。保護氣體:氬氣，含量99.99%，氣體流量至少10L/min(參見圖1)。
[0020]上述的延伸環(huán)材料應采用與接管材料相容、化學成分相似的不銹鋼材料，如304L等。延伸環(huán)為具有一定柔性的矩形圓環(huán)，厚度至少為10mm，寬度W至少為20mm，延伸環(huán)表面應光滑，無棱角。裝配在接管外壁的延伸環(huán)長度應為接管的外徑周長，裝配在接管內壁的延伸環(huán)長度應為接管的內徑周長。
[0021]當裝配接管外壁的延伸環(huán)時，所述的延伸環(huán)低于接管外壁端面的距離為H，所述H的范圍為
[0022]當裝配接管內壁的延伸環(huán)時，所述的延伸環(huán)低于接管內壁端面的距離為H，所述H的范圍為
[0023]上述的步驟S3堆焊時，相鄰兩層堆焊溫度控制范圍為< 175°C。
[0024]優(yōu)選的，上述的步驟S3堆焊時，每個焊道的搭接量至少為每個焊道寬度的一半。
[0025]上述的步驟S3具體為:
S3.1，第一層堆焊后每個焊道進行放大若干倍的目視檢查；
S3.2，至少兩層堆焊后進行100%射線檢測和100%超聲波檢測；
S3.3，堆焊整個堆焊層的一半厚度后進行100%射線檢測和100%超聲波檢測。
[0026]上述采用不銹鋼熱絲鎢極氬弧自動焊技術進行堆焊時:堆焊材料類型選擇硫含量低于0.002%的超低碳奧氏體不銹鋼ER309L或ER308L氬弧焊絲，焊絲直徑范圍選擇0.9mm?2.4mm.1.焊接參數(shù):堆焊電流100~350A，堆焊電壓8~18V，焊接速度至少100mm/min.，熱絲電流 50-100A，送絲速度 300~5000mm/min。
[0027]2.堆焊時，焊絲擺動寬度D=0~25mm，焊絲左側擺動停留時間tl=0~ls，焊絲右側擺動停留時間t2=0~ls。
[0028]3.堆焊保護氣體:氬氣，含量99.99%，氣體流量至少10L/min.。
[0029]4.熱絲保護氣體:氬氣，含量99.99%，氣體流量至少2L/min.。
[0030]5.堆焊時，鎢極4從焊槍3噴嘴伸出長度H為12-15mm，熱絲5伸出熱絲嘴6長度L為15-30mm，熱絲嘴與堆焊表面夾角A為25-50°。見圖2。
[0031]6.第一層每個焊道7A之間的搭邊量至少為5_，見圖3。其余層每個焊道7B之間的搭邊量至少為5_，且每層之間的間隙至少為1_，見圖4。
[0032]上述的步驟S4后包含:
S5，所述的堆焊層進行100%滲透檢測、100%超聲波檢測和100%射線檢測。
[0033]綜上所述，本發(fā)明一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，在栗殼待對接表面采用硫含量較低的奧氏體不銹鋼材料進行堆焊后再與鎳基合金隔離層焊接的方式，可避免栗殼鑄件不銹鋼直接與鎳基合金隔離層焊接時易產(chǎn)生熱裂紋或微裂紋缺陷的發(fā)生。
[0034]盡管本發(fā)明的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【主權項】
1.一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，該方法包含如下步驟: SI，在接管外側壁和內側壁分別點焊延伸環(huán)； S2，在延伸環(huán)的焊接處進行100%滲透檢測； S3，采用熱絲鎢極氬弧自動焊方法對接管經(jīng)過若干層堆焊形成堆焊層； S4，堆焊完成后，對所述的堆焊層進行打磨處理，并去除接管外徑側和內徑側的延伸環(huán)。2.如權利要求1所述的控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步驟SI前還包含: S0，接管表面進行100%射線檢測和100%液體滲透檢測，并對接管表面進行清理。3.如權利要求1所述的控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步驟SI包含: S1.1，延伸環(huán)裝配在接管外壁上，使得延伸環(huán)緊密貼合接管，然后將延伸環(huán)與接管外壁，以及延伸環(huán)接頭處進行點焊； S1.2，延伸環(huán)裝配在接管內壁上，使得延伸環(huán)緊密貼合接管，然后將延伸環(huán)與接管內壁，以及延伸環(huán)接頭處進行點焊。4.如權利要求3所述的控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，當裝配接管外壁的延伸環(huán)時，所述的延伸環(huán)低于接管外壁端面的距離為H，所述H的范圍為1_~3_。5.如權利要求3所述的控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，當裝配接管內壁的延伸環(huán)時，所述的延伸環(huán)低于接管內壁端面的距離為H，所述H的范圍為1_~3_。6.如權利要求1所述的控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步驟S3堆焊時，相鄰兩層堆焊溫度控制范圍為< 175°C。7.如權利要求1所述的控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步驟S3具體為: S3.1，第一層堆焊后每個焊道進行放大若干倍的目視檢查； S3.2，至少兩層堆焊后進行100%射線檢測和100%超聲波檢測； S3.3，堆焊整個堆焊層的一半厚度后進行100%射線檢測和100%超聲波檢測。8.如權利要求1所述的控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，其特征在于，所述的步驟S4后包含: S5，所述的堆焊層進行100%滲透檢測、100%超聲波檢測和100%射線檢測。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種控制熔深的不銹鋼鑄件表面堆焊方法，該方法包含如下步驟：S1，在接管外側壁和內側壁分別點焊延伸環(huán)；S2，在延伸環(huán)的焊接處進行100%滲透檢測；S3，采用熱絲鎢極氬弧自動焊方法對接管經(jīng)過若干層堆焊形成堆焊層；S4，堆焊完成后，對所述的堆焊層進行打磨處理，并去除接管外徑側和內徑側的延伸環(huán)。本發(fā)明在泵殼待對接表面采用硫含量較低的奧氏體不銹鋼材料進行堆焊后再與鎳基合金隔離層焊接的方式，可避免泵殼鑄件不銹鋼直接與鎳基合金隔離層焊接時易產(chǎn)生熱裂紋或微裂紋缺陷的發(fā)生。
【IPC分類】B23K103/04, B23K9/235, B23K37/00, B23K9/167, B23K9/04
【公開號】CN105057854
【申請?zhí)枴緾N201510576578
【發(fā)明人】李雙燕, 張茂龍
【申請人】上海電氣核電設備有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月11日