镍基合金管材的焊接方法及焊接装置.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CN113263258A(43)申请公布日2021.08.17(21)申请号202110385312.9B23K26/21(2014.01)(22)申请日2021.04.09B23K26/60(2014.01)(71)申请人成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司地址610306四川省成都市中国（四川）自由贸易试验区成都市青白江区城厢镇香岛大道1509号（铁路港大厦A区13楼A1301-1311、1319室）(72)发明人刘正林唐新新王泽龙(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人刘扬(51)Int.Cl.B23K26/02(2014.01)B23K26/12(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称镍基合金管材的焊接方法及焊接装置(57)摘要本发明涉及镍合金管材的焊接生产领域，尤其是一种有效改善焊缝成形、减少焊缝未焊透和咬边缺陷及尺寸偏差的镍基合金管材的焊接方法及焊接装置，包括如下步骤：a、焊前准备：机械打磨清除镍基合金板材端面和待焊边附近区域表面氧化物；b、装夹：将待焊接管材固定在真空室内的管内胎具和管外卡具上，同时确保焊缝对准真空室的透光玻璃窗口；c、抽真空；d、焊接参数设置：规划激光焊路径并设置激光焊接工艺参数；e、焊接：激光透过真空腔顶部玻璃进行焊接；f、充气，开炉门，取件，完成焊接操作。本发明尤其适用于镍基合金管材的焊接生产工艺之中。CN113263258ACN113263258A权利要求书1/1页1.镍基合金管材的焊接制造方法，其特征在于，包括如下步骤：a、焊前准备：机械打磨清除镍基合金板材端面和待焊边附近区域表面氧化物，卷管并得到待焊接管材(1)，然后采用有机溶剂擦拭、清洁管材焊缝附近区域；b、装夹：将待焊接管材(1)固定在真空室(4)内的管内胎具(3)和管外卡具(2)上，同时确保焊缝(11)对准真空室(4)的透光玻璃窗口(5)；c、抽真空：关闭并密封真空室(4)，随后抽真空至低真空，通入高纯氩气至微正压，关闭通氩气阀门随后打开抽气阀门，再抽真空至低真空，再重复一次通氩气以及抽气操作，获得低真空环境，保持抽气阀门开启以及真空泵处于工作状态；d、焊接参数设置：规划激光焊路径并设置激光焊接工艺参数；e、焊接：激光透过真空腔顶部玻璃进行焊接；f、充气，开炉门，取件，完成焊接操作。2.如权利要求1所述的镍基合金管材的焊接方法，其特征在于：步骤a中，机械打磨工序为采用角磨机和80目百叶轮或不锈钢钢丝轮、手动打磨方式，打磨区域包括镍基合金板材端面和板材正反面靠近焊缝两侧各10mm以内区域。3.如权利要求1或2所述的镍基合金管材的焊接方法，其特征在于：步骤a中，卷管形成待焊接管材(1)后，焊缝(11)的两待焊面之间的间隙≤0.2mm。4.如权利要求1或2所述的镍基合金管材的焊接方法，其特征在于：步骤a中，有机溶剂为无水乙醇或丙酮。5.如权利要求1或2所述的镍基合金管材的焊接方法，其特征在于：步骤c中，低真空为10Pa以下，所述微正压为0.02～0.08MPa。6.如权利要求1或2所述的镍基合金管材的焊接方法，其特征在于：激光功率1.5kW以上，焊接速度大于等于0.5m/min。7.如权利要求6所述的镍基合金管材的焊接方法，其特征在于：激光的焦点位置为离待焊接管材(1)的管外表面‑5mm～+5mm。8.用于实现权利要求1所述的镍基合金管材的焊接制造方法的镍基合金管材的焊接装置，其特征在于：包括壁面设置有透光玻璃窗口(5)的真空室(4)，所述待焊接管材(1)设置于真空室(4)内，其中，待焊接管材(1)外周设置有管外卡具(2)，待焊接管材(1)内壁设置有管内胎具(3)，待焊接管材(1)的焊缝(11)朝向所述透光玻璃窗口(5)方向设置。9.如权利要求8所述的镍基合金管材的焊接装置，其特征在于：所述真空室(4)设置有抽气管(6)。10.如权利要求8所述的镍基合金管材的焊接装置，其特征在于：所述透光玻璃窗口(5)为长条状，所述透光玻璃窗口(5)沿焊缝(11)延伸方向设置。2CN113263258A说明书1/5页镍基合金管材的焊接方法及焊接装置技术领域[0001]本发明涉及镍合金管材的焊接生产领域，尤其是一种镍基合金管材的焊接方法及焊接装置。背景技术[0002]工业生产中，常用镍基合金板材，通过卷管‑焊接(纵向焊缝焊接)法，制作管材。这些管材在能源、化工、冶金等领域广泛应用。例如，冶金行业连续退火炉用镍合金制作辐射管。因为镍合金焊接性较普通碳钢差，在生产实践中，采用氩弧焊法、等离子焊接法、高频焊管法等方法焊接时，常遇到焊接工艺难题，包括焊缝裂纹、咬边和未熔合、形状和尺寸超差等。其中，裂纹是镍基合金焊接常见问题，与材质