一種異種金屬焊接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種異種金屬焊接方法。
【背景技術】
[0002]目前，我國正處在核電建設的快速發展時期，反應堆壓力容器、蒸汽發生器和穩壓器等設備接管安全端焊接的問題也因此而產生。核電站核島主設備的大型容器，如反應堆壓力容器、蒸汽發生器和穩壓器等設備的殼體一般由材料型號為20MND5或18MND5或16MND5或SA508Gr.3C1.1或SA508Gr.3C1.2之類的低合金鋼制成，而和核容器連接的各種管道大多為奧氏體不銹鋼，材料為Z2CND18-12 (控氮)或316L，為保證核電設備的質量，一般會先在殼體的接管端頭上先焊上一段不銹鋼管(稱為“安全端”)，現場安裝時再將安全端與不銹鋼管道焊接。因此就涉及殼體接管上焊上一段不銹鋼管(即稱為“安全端”)的異種金屬接頭的焊接工藝。
[0003]根據核設備安全等級和結構設計，低合金鋼材質的殼體接管端頭鋼側坡口面，可事先進行隔離層堆焊后再與不銹鋼材質的安全端焊接，也可直接將不銹鋼材質的安全端與殼體接管端頭焊接起來。焊接材料可采用不銹鋼或鎳基合金。
[0004]目前對殼體接管端頭和安全端的焊接工藝都是采用隔離層焊接工藝，如圖1所示，殼體接管端頭I’的內壁焊接有內壁堆焊層7’，先采用手工藥皮焊條電弧焊或自動(脈沖)鎢極氬弧焊工藝在殼體接管端頭I’上堆焊隔離層2’，再采用手工藥皮焊條電弧焊或埋弧自動焊或自動脈沖鎢極氬弧焊將隔離層2’與安全端3’焊接在一起，形成安全端對接焊縫5’，最后再將安全端3’與不銹鋼管4’焊接在一起，形成管道對接焊縫6’。
[0005]目前采用的焊接工藝，由于要先堆焊隔離層，增加了焊接工藝復雜度，耗費焊材多，焊接成本高，工期長，勞動強度大，不利用核電建設的快速發展。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種異種金屬焊接方法，無隔離層焊接步驟，保證了焊接質量，節省了焊材，縮短了工期，降低了焊接成本和勞動強度。
[0007]為了達到上述目的，本發明提供一種異種金屬焊接方法，用于焊接低合金鋼材質的殼體接管端頭和不銹鋼材質的安全端，該焊接方法包含以下步驟:
采用不銹鋼帶極堆焊在殼體接管端頭的內壁堆焊內壁堆焊層；
制備焊接坡口為單邊面坡口形式的安全端；
采用單層單道窄間隙自動脈沖鎢極氬弧焊焊接殼體接管端頭和安全端的對接坡口。
[0008]所述的不銹鋼帶優選采用寬度為60 ± 0.50mm、厚度為0.5±0.05mm的不銹鋼帶。
[0009]采用不銹鋼帶極堆焊在殼體接管端頭I的內壁堆焊內壁堆焊層包含以下步驟:
在殼體接管端頭I的內壁堆焊過渡層；
在過渡層上堆焊防腐蝕層。
[0010]堆焊過渡層的工藝參數如下: 焊接金屬種類:EQ309L型不銹鋼焊帶；
焊接金屬尺寸:寬度為60±0.50mm、厚度為0.5±0.05mm ；
焊接電流范圍:700?800A ；
焊接電壓范圍:25?35V ；
焊接速度:13?15 cm/min。
[0011]堆焊防腐蝕層的工藝參數如下:
焊接金屬種類:EQ308L型不銹鋼焊帶；
焊接金屬尺寸:寬度為60±0.50mm、厚度為0.5±0.05mm ；
焊接電流范圍:700?800A ；
焊接電壓范圍:25?35V ；
焊接速度:9?12 cm/min。
[0012]采用不銹鋼帶極堆焊在殼體接管端頭的內壁堆焊內壁堆焊層，在堆焊過渡層之前，進行焊接前處理，清理殼體接管端頭內壁表面的污物，并將焊槍溫度預熱到多160°C。
[0013]采用單層單道窄間隙自動脈沖鎢極氬弧焊焊接殼體接管端頭和安全端的對接坡口的焊接參數如下:
焊接金屬種類:1nconel 52 ；
焊接金屬尺寸:Φ 0.9mm ；
焊接電流范圍:峰值250~400A，基值150~250A ；
焊接電壓范圍:10~15V ；
焊接速度:5~10 cm/min ；
焊接頻率:2.0Hz ；
焊接脈沖:35% ；
主保護氣成分:30%Ar+70%He ；
主保護氣速率:50~100 Ι/min ；
外保護氣成分:30%Ar+70%He ；
外保護氣速率:30~50 1/min。
[0014]采用單層單道窄間隙自動脈沖鎢極氬弧焊焊接殼體接管端頭和安全端的對接坡口之前，進行焊接前處理，清理對接坡口處待焊表面的污物，并將焊槍溫度預熱到多175°C。
[0015]采用單層單道窄間隙自動脈沖鎢極氬弧焊焊接殼體接管端頭和安全端的對接坡口之后，對殼體接管端頭和安全端的對接焊縫進行焊后熱處理。
[0016]本發明無隔離層焊接步驟，保證了焊接質量，節省了焊材，縮短了工期，降低了焊接成本和勞動強度。
【附圖說明】
[0017]圖1是采用【背景技術】中殼體接管端頭和安全端的焊接工藝形成的焊接結構示意圖。
[0018]圖2是本發明的工藝流程圖。
[0019]圖3是采用本發明提供的異種金屬焊接方法形成的局部焊接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下根據圖2和圖3，具體說明本發明的較佳實施例。
[0021]如圖2所示，本發明提供一種異種金屬焊接方法，用于焊接低合金鋼材質的殼體接管端頭I和不銹鋼材質的安全端3，該焊接方法包含以下步驟:
步驟1、采用不銹鋼帶極堆焊在殼體接管端頭I的內壁堆焊內壁堆焊層；
步驟2、制備焊接坡口為單邊面坡口形式的安全端3 ；
步驟3、采用單層單道窄間隙自動脈沖鎢極氬弧焊焊接殼體接管端頭I和安全端3的對接坡口，形成對接焊縫5 ;
步驟4、對殼體接管端頭I和安全端3的對接焊縫5進行焊后熱處理。
[0022]所述的步驟I中，所述的不銹鋼帶優選采用寬度為60±0.50mm、厚度為0.5±0.05mm的不銹鋼帶；
采用不銹鋼帶極堆焊在殼體接管端頭I的內壁堆焊內壁堆焊層包含以下步驟:
步驟1.1、焊接前處理；
清理殼體接管端頭I內壁表面的油、銹氧化物等影響焊接質量的污物，將焊槍溫度預熱到彡160 0C ；
步驟1.2、在殼體接管端頭I的內壁堆焊過渡層701 ;
堆焊過渡層701的工藝參數如下:
焊接金屬種類:EQ309L型不銹鋼焊帶；
焊接金屬尺寸:寬度為6