[发明专利]熔化极气体保护焊焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，尤其是涉及一种熔化极气体保护焊焊接方法。

背景技术

近年来，我国核电建设进入了高速发展期，大量的核电项目进入建设状态，第三代核电堆型为AP1000、CAP1000及CAP1400。第三代核电堆型中安全壳的主体材料是SA738GR.B钢板。我国是首次在核电中应用SA738GR.B钢板的国家。对于这种低合金钢材料，目前除了手工电弧焊能够满足其焊接性能要求外，尚无其它合适的焊接方法可以使用。

手工电弧焊虽然能够满足上述钢材料的焊接性能要求，但是存在以下几个问题：

一是由于手工电弧焊最大热输入量能够达到40KJ/CM，产品在焊接过程焊接变形较大；

二是钢制安全壳本体板厚42.1～47.6mm,焊缝总长度大约为3400m，而一名手工焊焊工每天只能焊接500mm左右，效率非常低；

三是为保证核电建设的工期，需要投入大量的焊工，根据目前项目上的统计，单台机组焊工最大投入量为68名，耗费巨大的人力，成本很高。

发明内容

本发明是针对现有手工电弧焊焊接变形大、焊接效率低和成本高的技术问题，提供一种焊接变形小、焊接效率高和成本低的熔化极气体保护焊焊接方法。

为此，本发明提供一种熔化极气体保护焊焊接方法，其在焊接前先对SA738GR.B钢板焊接件进行预热，预热温度为100～150℃；焊接件的坡口形式采用X型坡口，坡口角度为55°～65°；焊接过程中所使用的热输入量不超过29KJ/CM。

优选地，焊接时所选用的气体为Ar和CO₂。

优选地，焊接时气体的流量为15～23l/min。

优选地，焊接时所选用的气体含量为80％的Ar和20％的CO₂。

优选地，在于焊接过程中，道间温度不超过200℃。

优选地，焊接位置为平焊、横焊、立焊和仰焊中的任意一种或其组合。

优选地，在平焊位置，焊前错边量为0～3mm，组对根部间隙为0～5mm；在横焊位置，焊前错边量为0～3mm，组对根部间隙为0～4mm；在立焊位置，焊前错边量为0～5mm，组对根部间隙为0～5mm。

优选地，焊接采用手工半自动焊接、机械式自动焊接的任意一种或两者的组合。

优选地，焊接件预热采用火焰或带有热电偶的电阻片进行。

本发明的最大焊接热输入量仅为29KJ/CM，很大程度上降低了热输入量，更有利于控制产品的焊接变形，使焊接变形较小；使用本发明提供的方法对SA738GR.B钢板进行焊接，焊接飞溅率小，焊缝成型美观，焊缝各项力学性能良好，特别是焊缝在焊态及10小时热处理状态下，能够保持良好的低温冲击韧性；本发明的焊接工艺突破了目前SA738GR.B单一的手工电弧焊焊接方法，能够采用手工半自动焊接和机械式自动焊接，熔化极气体保护半自动焊熔敷效率为手工电弧焊的1.5倍，机械式自动焊熔敷效率为手工电弧焊的2.5倍，焊接效率大大提高；同时，本发明也大大减少了工人数，降低了生产成本，另外，由于熔化极气体保护焊焊丝熔敷系数大，相同的焊接量，熔化极气体保护焊所用焊丝的采购量为焊条的一半，进一步节约了生产成本。

具体实施方式

实施例1

选用ASME规范材料SA738GR.B，试板规格为500mm*150mm*42.1mm,在平焊位置进行焊接。坡口形式采用对称X型坡口，坡口角度为55°。组对根部间隙3mm，焊接前错边量0mm。

焊接前先用火焰对焊接件进行预热，预热温度为110℃。焊接时采用直径1.0mm的ER90S-G(ASME SFA-5.28 A-NO.10,F-NO.6)焊丝进行熔化极气体保护焊焊接(GMAW)。气体比例为80％的Ar和20％的CO₂，气体流量为15l/min，采用直流反接。

在焊接过程中，所使用的热输入量不超过22.5KJ/CM；焊接过程中的最大道间温度为155℃；焊接采用机械式自动焊进行焊接。