CN115041786B - 一种wc9珠光体耐热钢与p36低合金钢异种钢管道焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，包括：对WC9珠光体耐热钢管道加工待堆焊的坡口，并清理坡口使其露出金属光泽；将坡口预热，进行坡口堆焊；堆焊完成后，立即进行整体热处理；对堆焊的坡面进行处理打磨去除多余的堆焊层并加工坡口；选择同规格P36低合金钢管道并加工与带堆焊层WC9珠光体耐热钢相同的坡口；将具有堆焊层的WC9珠光体耐热钢管道与P36低合金钢管道进行组对装配；将具有堆焊层的WC9珠光体耐热钢管道与P36低合金钢管道预热；管道内制作氩气室，采用焊丝进行打底焊，填充与盖面选用焊条手工电弧焊形成焊接接头；将焊接完成的制品立即进行热处理。本发明提供的管道焊接方法能够提高该异种钢焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及异种钢焊接技术领域，尤其涉及一种WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法。
背景技术
WC9为以Cr-Mo为基的珠光体耐热钢，由于含有Cr和Mo，焊接时，在焊缝和热影响区容易产生硬脆的马氏体组织，具有明显的淬硬倾向，容易产生裂纹，该钢种焊接前时需要选择合适的焊接和热处理工艺，才能避免焊接时缺陷的产生。
P36为Ni-Cu-Mo型低合金钢，由于Nb用于细化晶粒，获得强化效果，Cu通过析出物沉淀强化，同时提高抗腐蚀性，Ni可提高热强性和耐腐蚀性，因此具有良好的韧性和高温性能，焊接时对裂纹敏感性不大，工艺焊接性良好。
由于WC9与P36异种钢焊件兼具两者材料各自的优点，但由于两种钢化学成分、组织、热处理制度不同，性能差异大，造成焊接困难，容易产生焊接质量问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，该管道焊接方法能够提高该异种钢焊接质量。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，包括以下步骤：
步骤S1：对WC9珠光体耐热钢管道加工待堆焊的坡口，并清理坡口使其露出金属光泽；
步骤S2：将坡口预热，预热温度为205-250℃，之后进行坡口堆焊；
步骤S3：堆焊完成后，立即进行整体热处理，热处理温度为700±20℃；
步骤S4：对堆焊的坡面进行处理打磨去除多余的堆焊层并加工坡口；
步骤S5：选择同规格P36低合金钢管道并加工与带堆焊层WC9珠光体耐热钢相同的坡口，并清理坡口使其露出金属光泽；
步骤S6：将具有堆焊层的WC9珠光体耐热钢管道与P36低合金钢管道进行组对装配，组对错变量≤0.8mm，组对装配间隙为1-5mm；
步骤S7：将具有堆焊层的WC9珠光体耐热钢管道与P36低合金钢管道预热，预热温度为150-250℃；
步骤S8：管道内制作氩气室，采用焊丝进行打底焊，填充与盖面选用焊条手工电弧焊形成焊接接头；
步骤S9：将焊接完成的制品立即进行热处理，热处理温度为580-620℃。
步骤S2中，通过φ2.0mm ER62-G焊丝进行坡口堆焊。
步骤S3中，保温时间为1-2小时。
步骤S4中，机加工完成后堆焊层厚度为6-8mm。
步骤S8中，氩气室内，选择氩气纯度为99.99％，流量为15-30L/min，打底焊缝厚度至少达到5mm时停止充氩。
进一步地，焊接前对氩气室内氧含量进行测量，浓度小于1％时进行打底焊。
进一步地，打底焊采用钨极氩弧焊，焊丝直径为2.0mm，氩气纯度为99.99％。
进一步地，打底焊的焊接电流为90-130A，焊接电压为9-11V，焊接速度为51-53mm/min。
步骤S8中，手工电弧焊中采用的焊条直径为3.2mm，焊接电流为120-140A，焊接电压为23-27V，焊接速度为91-96mm/min。
进一步地，焊条使用前进行烘干，烘干温度为300-350℃，保温2-3小时。
步骤S3和步骤S4之间还包括步骤S34：对堆焊完成后的堆焊层进行液体渗透检测和超声检测。
步骤S9后还包括步骤S10：对焊接部位进行磁粉检测和射线检测。
进一步地，WC9珠光体耐热钢管道和P36低合金钢管道加工的坡口角度为30±2.5°。
与现有技术相比，本发明提供的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法具有以下有益效果：
本发明提供的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法解决了WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道化学成分、组织、热处理制度不同、性能差异大、焊接性较差的问题，提高了焊接质量，提高了产品的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所提供的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的坡口示意图。
附图标记说明：
1、WC9珠光体耐热钢管道；2、P36低合金钢管道；3、堆焊层；4、焊接接头。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供了WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，提高异种钢焊接质量，具体步骤如下文描述。
首先选择WC9珠光体耐热钢管道1进行坡口机加工，坡口角度α为30±2.5°，同时彻底清理待堆焊坡口及25mm范围内的杂质、污物、毛刺等，露出金属光泽。
堆焊前进行预热，预热温度为205-250℃，选择钨极氩弧焊φ2.0mm ER62-G焊丝进行坡口堆焊，氩气流量15-20L/min，焊接电流90-130A，焊接电压9-11V，焊接速度51-53mm/min。
堆焊完成后，立即进行整体热处理，热处理温度为700±20℃，保温时间为1-2小时，使得WC9珠光体耐热钢得到充分回火，提高力学性能。
热处理完成后对堆焊层进行液体渗透检测和超声检测，液体渗透检测和超声检测按照《核电厂核岛机械设备无损检测另一规范》NB/T 20328的标准实施。
如图2所示，通过机加工的方式将堆焊的坡面进行打磨使堆焊层厚度t控制在6-8mm并加工坡口，同时选择同规格P36低合金钢管道2进行坡口机加工，彻底清理待焊坡口及管道内外壁两侧25mm范围内的杂质、污物、毛刺等，露出金属光泽，坡口角度α为30±2.5°，钝边h为0.8-1.6mm，带堆焊层3的WC9珠光体耐热钢管道1与P36低合金钢管道2进行组对装配，组对错变量≤0.8mm，组对装配间隙c为1-5mm。
制作氩气室，选择氩气纯度为99.99％，流量为15-30L/min，焊缝厚度至少达到5mm时可停止充氩，焊接前需对氩气室内氧含量进行测量，浓度小于1％时可进行打底焊。需要说明的是，氩气室采用现有技术中常用的结构。
焊前进行预热，预热温度为150-250℃，打底焊采用钨极氩弧焊，焊丝牌号为GR62-G直径为2.0mm，氩气纯度为99.99％，氩气流量15-20L/min，焊接电流90-130A，焊接电压9-11V，焊接速度51-53mm/min，填充与盖面选用手工电弧焊，焊条牌号为G6218-G，直径为3.2mm，焊条使用前进行烘干，烘干温度为300-350℃，保温2-3小时。手工电弧焊焊接电流120-140A，焊接电压23-27V，焊接速度91-96mm/min。如图1所示，通过氩弧焊与手工电弧焊共同焊接最终形成焊接接头4。
焊接完成后，立即将焊接完成的制品进行热处理，热处理温度为580-620℃，保温时间为1-3小时，使得焊接接头得到充分的消应力，消氢热处理，避免产生冷裂纹等焊接缺陷。
热处理完成后对焊接部位进行磁粉检测和射线检测，磁粉检测和射线检测按照《核电厂核岛机械设备无损检测另一规范》NB/T 20328的标准实施。
因此，本发明提供的异种钢管道焊接方法解决了WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道化学成分、组织、热处理制度不同、性能差异大、焊接性较差的问题，提高了焊接质量，提高了产品的性能。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：对WC9珠光体耐热钢管道加工待堆焊的坡口，并清理坡口使其露出金属光泽；
步骤S2：将坡口预热，预热温度为205-250℃，之后通过 ER62-G焊丝进行坡口堆焊，氩气流量15-20L/min，焊接电流90-130A，焊接电压9-11V，焊接速度51-53mm/min；
步骤S3：堆焊完成后，立即进行整体热处理，热处理温度为700±20℃；
步骤S4：对堆焊的坡面进行处理，打磨去除多余的堆焊层并加工坡口；
步骤S5：选择同规格P36低合金钢管道并加工与具有堆焊层的WC9珠光体耐热钢相同的坡口，并清理坡口使其露出金属光泽；
步骤S6：将具有堆焊层的WC9珠光体耐热钢管道与P36低合金钢管道进行组对装配，组对错变量≤0.8mm，组对装配间隙为1-5mm；
步骤S7：将具有堆焊层的WC9珠光体耐热钢管道与P36低合金钢管道预热，预热温度为150-250℃；
步骤S8：管道内制作氩气室，采用焊丝进行打底焊，填充与盖面选用焊条手工电弧焊形成焊接接头；
步骤S9：将焊接完成的制品立即进行热处理，热处理温度为580-620℃。
2.根据权利要求1所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，步骤S3中，保温时间为1-2小时。
3.根据权利要求1所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，步骤S4中，机加工完成后堆焊层厚度为在6-8mm。
4.根据权利要求1所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，步骤S8中，氩气室内，选择氩气纯度为99.99％，流量为15-30L/min，打底焊缝厚度至少达到5mm时停止充氩。
5.根据权利要求4所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，焊接前对氩气室内氧含量进行测量，浓度小于1％时进行打底焊。
6.根据权利要求5所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，打底焊采用钨极氩弧焊，焊丝直径为2.0mm，氩气纯度为99.99％。
7.根据权利要求6所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，打底焊的焊接电流为90-130A，焊接电压为9-11V，焊接速度为51-53mm/min。
8.根据权利要求1所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，步骤S8中，手工电弧焊中采用的焊条直径为3.2mm，焊接电流为120-140A，焊接电压为23-27V，焊接速度为91-96mm/min。
9.根据权利要求8所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，焊条使用前进行烘干，烘干温度为300-350℃，保温2-3小时。
10.根据权利要求1所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，步骤S3和步骤S4之间还包括步骤S34：对堆焊完成后的堆焊层进行液体渗透检测和超声检测。
11.根据权利要求1所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，步骤S9后还包括步骤S10：对焊接部位进行磁粉检测和射线检测。
12.根据权利要求1所述的WC9珠光体耐热钢与P36低合金钢异种钢管道焊接方法，其特征在于，WC9珠光体耐热钢管道和P36低合金钢管道加工的坡口角度为30±2.5°。
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