一种异种合金焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113770503A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202111071771.6C23C4/08(2016.01)(22)申请日2021.09.14C23C4/16(2016.01)C21D9/50(2006.01)(71)申请人西安特种设备检验检测院地址710065陕西省西安市高新区团结南路69号(72)发明人贠柯鲁元王若虹张建龙刘金娥毕成杨旭(74)专利代理机构西安启诚专利知识产权代理事务所(普通合伙)61240代理人冯亮(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)B23K20/26(2006.01)B23K20/24(2006.01)C23C4/134(2016.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种异种合金焊接方法(57)摘要本发明提供一种异种合金焊接方法，具体包括：步骤一、将第一待接合件和第二待接合件分别安装于摩擦焊接设备夹具上，使第一待接合件中心线和第二待接合件中心线位于同一水平线上；步骤二、将Al粉末利用等离子热喷涂工艺在第一待接合件焊接面制备Al涂层，将Cu粉末利用等离子热喷涂工艺在第二待接合件焊接面制备Cu涂层；步骤三、启动摩擦焊接设备，经一级加压阶段、二级加压阶段和顶锻阶段进行焊接；步骤四、对步骤三焊接后焊件进行热处理。本发明创造性地以摩擦焊接技术制备得到异种合金，满足锅炉过热器所用管材的抗腐蚀性、抗氧化性和高温蠕变性能的要求，具有焊接接头质量高、生产效率高、生产成本低、节能环保的特点。CN113770503ACN113770503A权利要求书1/1页1.一种异种合金焊接方法，其特征在于，包括利用摩擦焊接设备，将第一待接合件和第二待接合件进行焊接，所述第一待接合件材料和第二待接合件材料不同。2.根据权利要求1所述的一种异种合金焊接方法，其特征在于，所述焊接方法具体包括：步骤一、将第一待接合件和第二待接合件分别安装于摩擦焊接设备夹具上，使第一待接合件中心线和第二待接合件中心线位于同一水平线上；步骤二、将Al粉末利用等离子热喷涂工艺在第一待接合件焊接面制备Al涂层，将Cu粉末利用等离子热喷涂工艺在第二待接合件焊接面制备Cu涂层；步骤三、启动摩擦焊接设备，经一级加压阶段、二级加压阶段和顶锻阶段进行焊接；步骤四、对步骤三焊接后焊件进行热处理，完成异种合金的焊接；热处理具体包括：以200℃/h～400℃/h的升温速率升至850℃～950℃，保持2h～4h，以200℃/h～400℃/h的降温速率降至室温。3.根据权利要求2所述的一种异种合金焊接方法，其特征在于，所述第一待接合件为钢管，所述第二待接合件为合金管。4.根据权利要求3所述的一种异种合金焊接方法，其特征在于，所述钢管为奥氏体耐热钢管，所述合金管为镍基合金管。5.根据权利要求2所述的一种异种合金焊接方法，其特征在于，步骤二所述Al涂层的厚度和Cu涂层的厚度均为100μm～200μm。6.根据权利要求2所述的一种异种合金焊接方法，其特征在于，步骤二所述等离子热喷涂工艺参数均为：电弧电压为100V～200V，电弧电流为600A～800A，氮气流量为20L/min～40L/min，氮气压力为1.0MPa～2.0MPa，氢气流量为20L/min～40L/min，氢气压力1.0MPa～2.0MPa，喷枪移动速度20mm/s～40mm/s，喷涂距离200mm～300mm。7.根据权利要求2所述的一种异种合金焊接方法，其特征在于，步骤二所述Al粉末为将铝粉烘干后得到的Al粉末，所述铝粉中Al含量﹥99.99％，平均粒径<20μm；所述Cu粉末为将铜粉烘干后得到的Cu粉末，所述铜粉中Cu含量﹥99.99％，平均粒径<30μm。8.根据权利要求2所述的一种异种合金焊接方法，其特征在于，步骤三所述一级加压转速为1200转/分～1600转/分，摩擦压力为40MPa～60MPa，摩擦时间为2秒～4秒；所述二级加压转速为1200转/分～1600转/分，摩擦压力为60MPa～120MPa，摩擦时间为6秒～8秒；所述顶锻压力为150MPa～250MPa，顶锻时间为4秒～6秒。2CN113770503A说明书1/6页一种异种合金焊接方法技术领域[0001]本发明属于超超临界机组设备技术领域，具体涉及一种异种合金焊接方法。背景技术[0002]超超临界机组作为目前世界最先进的洁净煤发电技术以其高效环保和节能等优势成为我国目前及未来一段时期内火力发电的必然趋势。据不完全统计，我国目前正在建设和规划建设的超超临界机组有近50台，其容量为600MW和1000MW两个级别，这些机组从2007年起陆续投入运行，我国已经成为世界上拥有超超临界机组最多的国家。[0003]发展超超临