[发明专利]一种P91材料焊接及热处理方法在审
| 申请号： | 201711364141.1 | 申请日： | 2017-12-18 |
| 公开（公告）号： | CN108176911A | 公开（公告）日： | 2018-06-19 |
| 发明（设计）人： | 魏康;黄文;马冲;冯志刚;吴小玲;成一冰 | 申请（专利权）人： | 南京德邦金属装备工程股份有限公司;江苏德邦工程有限公司;南京三邦新材料科技有限公司 |
| 主分类号： | B23K9/00 | 分类号： | B23K9/00;B23K9/167;B23K9/235;C21D9/50 |
| 代理公司： | 常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙) 32231 | 代理人： | 黄杭飞 |
| 地址： | 210000 江苏省南京市江宁区*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 保温 热处理 材料焊接 残余应力 焊接接头 缓冷 奥氏体不锈钢 焊后热处理 抗氧化性能 持久塑性 冲击韧性 焊缝金属 焊接电流 升温加热 蒸汽腐蚀 焊缝 钢材料 抗高温 温度降 预热 炉门 炉内 入炉 焊接 静止 冷却 | ||
1.一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：预热
预热温度设置为150-200℃，并保温0.5h；
步骤2：焊接
采用GTAW焊接，设定焊接电流130-180A，设定焊接电压10-14V，焊缝背部用纯度为99.99％氩气保护；
或采用SMAW焊接，设定焊接电流160-180A，设定焊接电压21-24V，层间温度控制在200-250℃；
步骤3：保温缓冷
焊后立即保温缓冷至100-120℃，保温1-1.5h；
步骤4：热处理
焊缝温度控制在100℃以上立即入炉进行焊后热处理，升温加热至750-770℃后，保温3-5h，炉内缓冷；
步骤5：冷却
温度降至300℃，打开炉门在静止的空气中冷却至室温；
步骤6：焊接接头冲击试验
冲击实验的冲击温度为-20℃。
2.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤1中，预热温度设置为170-180℃用于增强手工氩弧焊的可操作性。
3.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤2中，层间温度控制在230-240℃用于增强手工电弧焊的的可操作性。
4.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤3中，焊后立即保温缓冷至100-110℃用于使焊接接头组织完全均匀化转变为马氏体组织；并防止温度过低使焊接接头组织转变过快而形成裂纹。
5.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤4中，升温加热至755-765℃用于消除焊接残余应力；使马氏体组织转变成回火马氏体，降低焊缝表面的硬度，提高焊接接头韧性。
6.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤4中，热处理的加热温度根据Mn、Ni含量或Ac1相变温度在760±10℃范围内调整；
当Ni+Mn＜1.0％时，加热温度设置为770℃；
当1.0％≤Mn+Ni＜1.5％时，加热温度设置为760～765℃。
7.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤4中，热处理的升温速度为60-100℃/h，冷却速度控制在60-100℃/h。
8.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤4中，热处理采用中频感应热处理机进行热处理，中频感应热处理机选用II级K型热电偶丝测量，热电偶丝直径为1.0mm，热电偶丝采用用陶瓷套管套住，所述热电偶丝采用储能式焊偶仪将其直接压焊在焊缝外表面。
9.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤4中，热处理采用补偿型补偿导线温度补偿。
10.根据权利要求1所述的一种P91材料焊接及热处理方法，其特征在于，所述步骤6中，在冲击温度为-20℃时，焊接接头的冲击韧性≥48J。
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