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1、10申请公布号CN104308335A43申请公布日20150128CN104308335A21申请号201410452385522申请日20140905B23K9/173200601B23K9/23520060171申请人山东核电设备制造有限公司地址265100山东省海阳市临港产业区兴港路99号72发明人丁连征胡广泽曹中云王刚修延飞张华建董永志冯吉才孙清洁74专利代理机构北京怡丰知识产权代理有限公司11293代理人于振强李艳丽54发明名称熔化极气体保护焊焊接方法57摘要本发明提供一种熔化极气体保护焊焊接方法，其解决了现有手工电弧焊焊接焊接变形较大、效率低和成本高的技术问题，其在焊接前先对焊接。
2、件进行预热，预热温度为100150；焊接件的坡口形式采用X型坡口，坡口角度为5565；焊接过程中所使用的热输入量不超过29KJ/CM。本发明可应用于SA738GRB钢材料焊接。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104308335ACN104308335A1/1页21一种熔化极气体保护焊焊接方法，其特征是焊接前先对SA738GRB钢板焊接件进行预热，预热温度为100150；焊接件的坡口形式采用X型坡口，坡口角度为5565；焊接过程中所使用的热输入量不超过29KJ/CM。2根据权利要求1所述的熔化极气体保。
3、护焊焊接方法，其特征在于焊接时所选用的气体为AR和CO2。3根据权利要求2所述的熔化极气体保护焊焊接方法，其特征在于焊接时气体的流量为1523L/MIN。4根据权利要求2所述的熔化极气体保护焊焊接方法，其特征在于焊接时所选用的气体含量为80的AR和20的CO2。5根据权利要求1或3所述的熔化极气体保护焊焊接方法，其特征在于焊接过程中，道间温度不超过200。6根据权利要求5所述的熔化极气体保护焊焊接方法，其特征在于焊接位置为平焊、横焊、立焊和仰焊中的任意一种或其组合。7根据权利要求6所述的熔化极气体保护焊焊接方法，其特征在于在平焊位置，焊前错边量为03MM，组对根部间隙为05MM；在横焊位置，焊。
4、前错边量为03MM，组对根部间隙为04MM；在立焊位置，焊前错边量为05MM，组对根部间隙为05MM。8根据权利要求7所述的熔化极气体保护焊焊接方法，其特征在于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。9根据权利要求8所述的熔化极气体保护焊焊接方法，其特征在于焊接件预热采用火焰或带有热电偶的电阻片进行。权利要求书CN104308335A1/4页3熔化极气体保护焊焊接方法技术领域0001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0002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。
5、CAP1400。第三代核电堆型中安全壳的主体材料是SA738GRB钢板。我国是首次在核电中应用SA738GRB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。0003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0004一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；0005二是钢制安全壳本体板厚421476MM,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；0006三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。
6、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0007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。0008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SA738GRB钢板焊接件进行预热，预热温度为100150；焊接件的坡口形式采用X型坡口，坡口角度为5565；焊接过程中所使用的热输入量不超过29KJ/CM。0009优选地，焊接时所选用的气体为AR和CO2。0010优选地，焊接时气体的流量为1523L/MIN。0011优选地，焊接时所选用的气体含量为80的AR和20的CO2。0。
7、012优选地，在于焊接过程中，道间温度不超过200。0013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。0014优选地，在平焊位置，焊前错边量为03MM，组对根部间隙为05MM；在横焊位置，焊前错边量为03MM，组对根部间隙为04MM；在立焊位置，焊前错边量为05MM，组对根部间隙为05MM。0015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。0016优选地，焊接件预热采用火焰或带有热电偶的电阻片进行。0017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SA7。
8、38GRB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SA738GRB单说明书CN104308335A2/4页4一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15倍，机械式自动焊熔敷效率为手工电弧焊的25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0018实施例。
9、10019选用ASME规范材料SA738GRB，试板规格为500MM150MM421MM,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。0020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10MM的ER90SGASMESFA528ANO10,FNO6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。0021在焊接过程中，所使用的热输入量不超过225KJ/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。0022在上述工艺下焊接完成的焊缝。
10、，各项力学性能良好。经测试，焊态下室温横向抗拉强度分别为665MPA、680MPA，200高温横向抗拉强度分别为575MPA、575MPA，29冲击试验焊缝平均值为1912J；焊后热处理600下保温10小时后，室温横向抗拉强度分别为635MPA、635MPA,200高温横向抗拉强度分别为555MPA、550MPA,29冲击试验焊缝平均值为1297J。事实证明，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。0023实施例20024选用ASME规范材料SA738GRB，试板规格为500MM150MM421MM,在横焊位置进行焊接。坡口形式采用对称X型坡口，坡口角度为58。组对根部间。
11、隙3MM，焊接前错边量0MM。0025焊接前先用火焰对焊接件进行预热，预热温度为100。焊接时采用直径12MM的ER90SGASMESFA528ANO10,FNO6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17L/MIN，采用直流反接。0026在焊接过程中，所使用的热输入量不超过17KJ/CM；焊接过程中的最大道间温度为162；焊接采用机械式自动焊进行焊接。0027在上述工艺下焊接完成的焊缝，各项力学性能良好。经测试，焊态下室温横向抗拉强度分别为695MPA、700MPA，200高温横向抗拉强度分别为580MPA、580MPA，29冲击试验焊缝平均值为。
12、2423J；焊后热处理601下保温10小时后，室温横向抗拉强度分别为665MPA、660MPA,200高温横向抗拉强度分别为565MPA、565MPA,29冲击试验焊缝平均值为1750J，在60下进行落锤试验，连续两件未断裂。事实证明，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。0028实施例30029选用ASME规范材料SA738GRB，试板规格为500MM150MM421MM,在立焊位置进说明书CN104308335A3/4页5行焊接。坡口形式采用对称X型坡口，坡口角度为60。组对根部间隙3MM，焊接前错边量0MM。0030焊接前先用火焰对焊接件进行预热，预热温度为105。
13、。焊接时采用直径13MM的ER90SGASMESFA528ANO10,FNO6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19L/MIN，采用直流反接。0031在焊接过程中，所使用的热输入量不超过288KJ/CM；焊接过程中的最大道间温度为200；焊接采用机械式自动焊进行焊接。0032在上述工艺下焊接完成的焊缝，各项力学性能良好。经测试，焊态下室温横向抗拉强度分别为695MPA、695MPA，200高温横向抗拉强度分别为580MPA、570MPA，29冲击试验焊缝平均值为2023J。焊后热处理602下保温10小时后，室温横向抗拉强度分别为650MPA、6。
14、75MPA,200高温横向抗拉强度分别为560MPA、560MPA,29冲击试验焊缝平均值为1763J。事实证明，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。0033实施例40034选用ASME规范材料SA738GRB，试板规格为500MM150MM421MM,在仰焊位置进行焊接。坡口形式采用对称X型坡口，坡口角度为62。组对根部间隙3MM，焊接前错边量0MM。0035焊接前先用带有热电偶的电阻片对焊接件进行预热，预热温度为106。焊接时采用直径15MM的ER90SGASMESFA528ANO10,FNO6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CO。
15、2，气体流量为21L/MIN，采用直流反接。0036在焊接过程中，所使用的热输入量不超过191KJ/CM；焊接过程中的最大道间温度为155；焊接时采用手工半自动焊进行焊接。0037在上述工艺下焊接完成的焊缝，各项力学性能良好。经测试，焊态下室温横向抗拉强度分别为680MPA、685MPA，200高温横向抗拉强度分别为575MPA、570MPA，29冲击试验焊缝平均值为131J。焊后热处理604下保温10小时后，室温横向抗拉强度分别为640MPA、650MPA,200高温横向抗拉强度分别为590MPA、580MPA,29冲击试验焊缝平均值为1297J。事实证明，焊缝在焊态及10小时热处理状态下，。
16、能够保持良好的低温冲击韧性。0038实施例50039选用ASME规范材料SA738GRB，单块钢板曲率半径为23904MM，弧长8591MM，板厚43MM，钢板下端切线与水平面夹角为11,两块相同钢板进行拼接。焊接包括了平焊和立焊位置。坡口形式采用非对称X型坡口，内侧坡口深度为27MM，外侧坡口深度为16MM,坡口角度为65。组对根部间隙平焊位置为3MM、立焊位置为5MM，焊接前错边量平焊位置和立焊位置均为5MM。0040焊接前先用带有热电偶的电阻片对焊接件进行预热，预热温度为150。焊接时采用直径16MM的ER90SGASMESFA528ANO10,FNO6焊丝进行熔化极气体保护焊焊接GMA。
17、W。气体比例为80的AR和20的CO2，气体流量为23L/MIN，采用直流反接。0041在焊接过程中，所使用的热输入量不超过29KJ/CM；焊接过程中的最大道间温度为168；内侧采用机械式自动焊进行焊接，外侧采用手工半自动焊进行焊接。说明书CN104308335A4/4页60042在上述工艺下焊接完成的焊缝，各项力学性能良好。经测试，焊态下室温横向抗拉强度分别为675MPA、675MPA，200高温横向抗拉强度分别为595MPA、590MPA，29冲击试验焊缝平均值为1893J。焊后热处理605下保温10小时后，室温横向抗拉强度分别为660MPA、660MPA,200高温横向抗拉强度分别为56。
18、5MPA、565MPA,29冲击试验焊缝平均值为232J。事实证明，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。0043经反复多次实验证实，本发明的焊接工艺所适用的组对要求为在平焊位置，焊前错边量为03MM，组对根部间隙为05MM；在横焊位置，焊前错边量为03MM，组对根部间隙为04MM；在立焊位置，焊前错边量为05MM，组对根部间隙为05MM。0044上述所有实施例中，本发明采用的焊接材料均为ASME规范材料SA738GRB，本发明所提供的焊接工艺对此材料的焊接效果最好，对很多其他低合金钢材料也同样适用。另外，本发明的焊接位置可以为平焊、横焊、立焊和仰焊四个位置中的任意一种或任意位置的组合。说明书CN104308335A。