[发明专利]采用三元混合气体保护焊接N06059镍基合金材料的方法

说明书

本发明属于N06059镍基合金化工压力容器焊接工艺，涉及一种采用三元混合气体保护焊接N06059镍基合金材料的方法，其特征在于焊接N06059镍基合金材料时，在混合气体保护中采用半自动或全自动熔化极气体保护焊进行焊接，所述的混合气体为：Ar、He与H₂的混合气体。本发明采用三元混合气体保护进行N06059镍基合金部件焊接，保证了部件对接或者角接等焊缝的焊接质量，避免或减少气孔、裂纹、未熔合等缺陷的产生，焊缝成型均匀美观。

技术领域

本发明属于N06059镍基合金化工压力容器焊接工艺，具体涉及化工容器部件间的对接及角接等焊接接头型式，采用三元混合气体保护焊接N06059镍基合金材料的方法，可以保证焊缝的焊接质量，减小工件焊接变形，提高焊接效率，降低焊工劳动强度。

背景技术

近些年来，化工压力容器制造朝着大型化、自动化、高参数化方向发展，这些化工设备直径大、工件厚、结构复杂、质量要求高。

N06059镍基合金属于目前含铬量最高的Ni-Cr-Mo耐蚀镍合金，具有典型的耐腐蚀和抗高温氧化性能，尤其是在高温下具有优良的耐腐蚀、耐热疲劳、耐高温冲击性能。在工业锅炉和石化行业中，广泛应用于各类高温高压环境。

为了提高N06059化工设备零部件焊接效率，实现半自动或自动化焊接，减小工件变形，保证产品质量，并且尽可能降低工人的劳动强度，采用了熔化极气体保护焊接工艺。

但是，N06059镍基合金焊接时焊缝液态金属流动性差，易产生气孔、裂纹、未熔合等缺陷。同时在焊接过程中由于镍基合金晶粒内碳元素在敏化去温度范围内析出与晶界中的合金元素形成碳化物，易产生晶间腐蚀等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用三元混合气体保护焊接N06059镍基合金材料的方法，该方法是在三元混合气体保护下，对N06059镍基合金材料采用半自动熔化极气体保护焊，该方法焊接N06059镍基合金材料，在混合气体（Ar与He）的基础上再加入少量的氢气，这样可以提高电弧的热功率，增加熔深，提高焊接速度，且氢气作为还原性保护气体，使焊缝表面更加光亮，同时还改善了焊缝液态金属流动性差，避免或减少气孔、裂纹、未熔合等焊接缺陷的产生。

为达到上述目的，本发明一种采用三元混合气体保护焊接N06059镍基合金材料的方法，其特征在于焊接N06059镍基合金材料时，在混合气体保护中采用半自动或全自动熔化极气体保护焊进行焊接，所述的混合气体为：Ar、He与H₂的混合气体。

进一步地，所述混合气体以体积百分数计，Ar%+He%+H₂=100%，Ar在保护气体中占5~95%，He在保护气体中占3~90%，其余为H₂。

优选地，所述混合气体以体积百分数计，Ar在混合气体中占65-95%，He在混合气体中占3~30%，H₂在混合气体中占2-5%。

优选地，所述混合气体以体积百分数计，Ar在混合气体中占85%，He在混合气体中占10%，H₂在混合气体中占5%。

优选地，所述混合气体以体积百分数计，Ar在混合气体中占90%，He在混合气体中占5%，H₂在混合气体中占5%。

一般地，所述Ar、He与H₂的纯度均大于等于99.99%。

所述焊接N06059镍基合金材料包括对接及角接。

一般地，所述半自动熔化极气体保护焊，焊接电流为120~160A,电弧电压为20~24V，焊接速度为3.5~5.5mm/min。

优选地，所述半自动熔化极气体保护焊，焊接电流为120A,电弧电压为20V，焊接速度为4.5mm/min。