專利名稱：用于mag焊的保護氣體、mag焊方法和焊接的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述的實施方案大體上涉及用于高Cr鋼的MAG焊的保護氣體、MAG焊方法和焊接的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，傾向于在高溫和高壓下使用發(fā)電機例如發(fā)電渦輪、鍋爐等，以改善其熱效率。因此，已開發(fā)出在高溫下具有優(yōu)異強度的高Cr鋼(例如，9Cr鋼和12Cr鋼)，作為發(fā)電機的構(gòu)成材料。焊接可用于制造發(fā)電機，并且現(xiàn)已開發(fā)出高Cr鋼焊接技術(shù)。例如，開發(fā)了通過將稀土金屬包含入用于高Cr鋼的MAG焊的焊接材料中來改善在焊接時電弧的穩(wěn)定性的技術(shù) (JP-A 2001-219292)。但是，當(dāng)上述焊接材料包含優(yōu)選的稀土金屬含量時未必易于生產(chǎn)上述焊接材料， 且與普通的高Cr鋼MAG焊材料相比，其成本變高，并且難以保證窄間隙焊質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用于MAG焊的保護氣體，MAG焊方法、以及窄間隙焊質(zhì)量得到改善的焊接的結(jié)構(gòu)。根據(jù)一個實施方案，用于MAG焊的保護氣體是用于通過使用包含8重量％至13重量％ Cr的固體線材對包含8重量％至13重量％ Cr的高Cr鋼一層一次地(one layer-one pass)進行窄間隙焊的MAG焊的保護氣體，其包含5體積％至17體積％的二氧化碳氣、30 體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣體。根據(jù)該實施方案，本文提供了用于MAG焊的保護氣體、MAG焊方法，以及窄間隙焊質(zhì)量得到改善的焊接結(jié)構(gòu)。


圖1是顯示窄間隙形狀的實例的剖面圖。圖2是顯示普通間隙形狀的實例的剖面圖。圖3是顯示窄間隙的焊接狀態(tài)的剖面圖。圖4是顯示實施例1的結(jié)果的表格。圖5是顯示實施例3 (通過使用He-Ar-(X)2三元保護氣體焊接)的測試樣本的橫截面的照片。圖6是顯示比較例1 (通過使用Ar-(X)2 二元保護氣體焊接)的測試樣本的橫截面的照片。圖7是顯示用于計算焊接持續(xù)時間的參數(shù)值的表格。圖8是顯示實施例2的結(jié)果的表格。
具體實施例方式根據(jù)一個實施方案，用于MAG焊的保護氣體是用于通過使用包含8重量％至13重量％ Cr的固體線材對包含8重量％至13重量％ Cr的高Cr鋼一層一次地進行窄間隙焊的 MAG焊的保護氣體，其包含5體積％至17體積％的二氧化碳氣、30體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣體。以下描述了所述實施方式。本發(fā)明人已研究了用于高Cr鋼的MAG焊的保護氣體。結(jié)果發(fā)現(xiàn)He-Ar-(X)2的三元保護氣體可用于實施具有優(yōu)異的電弧穩(wěn)定性、焊接金屬可濕性和間隙末端滲透性的MAG 焊，即使在窄間隙中也是如此。MAG焊是一種類型的電弧焊。電弧焊在基材和電極(焊條)之間產(chǎn)生電弧放電，以通過在電弧的高溫下將所述基材和焊條熔化而將它們連接。MAG焊通過惰性氣體和二氧化碳氣的保護氣體混合物覆蓋由電極(焊條)產(chǎn)生的電弧。結(jié)果，穩(wěn)定了電弧，并且防止空氣混入熔化的金屬中。窄間隙焊是指對具有小角度的間隙的電弧焊，所述具有小角度的間隙通過例如將厚板的末端相對放置或相接觸，使所述末端之間具有相對于所述板厚度而言小的間隔而形成。特別注意，在本文中，窄間隙的多層焊接在每層中進行，每層進行一次(一層一次)。應(yīng)注意，所述“一次”是指沿焊接線(用于指示由焊接形成的焊道(bead)的線，假設(shè)其為一條線)的一次焊接操作(從焊接線起點到終點的一次連續(xù)焊接)。換而言之，一層一次焊接是指通過沿焊接線的單次焊接操作形成一個焊道層。多層焊接(多層堆積焊接) 是指用于堆疊復(fù)數(shù)個焊道層的焊接。換而言之，多層焊接重復(fù)了通過電弧放電熔化固體線材和在窄間隙中形成一個焊道層的過程，以在窄間隙中形成復(fù)數(shù)個焊道層。圖1是顯示窄間隙形狀的實例的剖面圖。設(shè)置例如厚板的基材11和12的端面，以使其底部末端相接觸，其間具有間隙13。在間隙13底部，基材11和12之間的間隔Wl (例如，20mm或更小)相對于基材11和12的厚度Hl (例如，50mm)較小(Wl < Hl)。并且，確定由間隙13的壁面(基材11和12的端面)形成的角度θ 1小，例如10° 或更小。圖2是顯示普通間隙形狀的實例的剖面圖。設(shè)置例如厚板的基材21和22的端面，以使其彼此相對，其間具有間隙23。在此實施例中，間隙23的壁面(基材21和22的端面)之間形成的角度在θ 21和θ 22兩個階段變化。在本文中，當(dāng)圖1中基材11和12的厚度Hl與間隔Wl的比例(W1/H1)為0. 4或更小，且角度Θ1為10°或更小時，所述間隙被稱作窄間隙。此外，厚度Hl和間隔Wl還可滿足以下條件。當(dāng)Hl < 200mm時，Wl < 20mm ；且當(dāng) Hl > 200mm 時，Wl 彡 30mm。如圖2所示，當(dāng)角度θ 1不恒定時(例如，當(dāng)其在復(fù)數(shù)個階段變化時)，將實際上最大的角度確定為角度θ 1。在圖1中，基材11和12的底部末端相互接觸，但是，即使基材11和12的底部末端沒有相互接觸，該間隙也可以被稱作窄間隙。圖3是顯示窄間隙的焊接的狀態(tài)的剖面圖。設(shè)置例如厚板的基材31和32的端面， 以使其間具有間隙33。將背襯板34設(shè)置在基材31和32的底部。焊道41至43設(shè)置在間隙33中。設(shè)置焊道41至43以使一層中有一個焊道(在圖紙中的垂直方向)，從而使該焊接在各層中為三層焊接，且一層一次。人們認為，當(dāng)焊道41至43具有的寬度W31相對于基材31和32之間的間隔W30 足夠大時，基材31和32之間的焊接具有充足的滲透深度。在圖3中，焊線的方向與圖紙垂直，間隙的方向指向圖紙上方。該高Cr鋼是包含作為主要成分的鐵和相對較高濃度的Cr (8-13質(zhì)量％ )的合金材料。Cr是對于改善金屬材料的耐腐蝕性、抗氧化性和抗蠕變強度而言重要的元素。當(dāng)Cr 少于8重量％時，其提供耐腐蝕性等的作用較低。并且，當(dāng)Cr為13重量％或更多時，δ鐵素體結(jié)晶化，且強度和脆性下降。因此，在用于發(fā)電機(發(fā)電鍋爐和渦輪部分)等的高溫高壓下使用的高Cr鋼通常包含8-13%的Cr。更優(yōu)選地，高Cr鋼包含8. 5-11重量％的Cr含量。根據(jù)下文所述的實施方案，用于MAG焊的保護氣體可優(yōu)選施用于包含8. 5-11重量％ Cr的高Cr鋼的MAG焊。對于高Cr鋼焊接，使用類似組成金屬(相同類型的金屬)的包含8-13重量％ (或 8. 5-11重量％ ) Cr的線材(焊條)(類似組成金屬焊接)。但是，與低碳鋼等相比，高Cr鋼的焊接不一定易于實施，窄間隙焊(特別是窄間隙中的多層(堆積)焊接)是困難的?？紤]通過使用用于MAG焊的普通保護氣體(氬氣中包含20體積％二氧化碳氣的混合氣)而進行的高Cr鋼的窄間隙焊。在這種情況下，高Cr鋼的溶渣過于堅硬，從而難以從間隙末端除去熔渣，并且熔渣在下一次焊接時不浮起，易于在間隙末端產(chǎn)生夾渣。并且，由于焊道的可濕性差，焊道易于具有凸起的形狀，并且易于產(chǎn)生焊接缺陷例如熔合缺陷等。根據(jù)實施方案，用于MAG焊的保護氣體包括5體積％至17體積％的二氧化碳氣、 30體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣。下文描述了限定用于MAG焊的保護氣體的成分的原因。為了 MAG焊的電弧穩(wěn)定性，重要的是在保護氣體中包含氧化氣體，例如氧氣或二氧化碳氣。在MAG焊中為了穩(wěn)定電弧，重要的是穩(wěn)定地形成電弧的陰極斑點，而當(dāng)陽極側(cè)存在氧化物時，更容易地產(chǎn)生陰極斑點。當(dāng)保護氣體僅由惰性氣體例如氬氣或氦氣組成時，陽極側(cè)的氣氛不包含氧化氣體，因此焊池表面上及附近的氧化物的形成不佳，且難以穩(wěn)定陰極斑點。結(jié)果是電弧行為變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致電弧的過度伸展、電弧不穩(wěn)定等。特別地，電弧在窄間隙中過度伸展，或電弧在間隙壁上爬升，并且電弧易于變得不穩(wěn)定。當(dāng)電弧變得不穩(wěn)定時，發(fā)生焊接缺陷或問題，例如間隙末端的熔合缺陷、焊道形狀缺陷或濺出物生成等。當(dāng)保護氣體包含二氧化碳氣時，通過二氧化碳氣的氧化能力產(chǎn)生成為陰極斑點的起因的氧化物，并穩(wěn)定陰極斑點。通過包含二氧化碳氣，電弧本身通過熱收縮效應(yīng)而收縮， 且電弧剛性和方向性也得到改善。因此，當(dāng)保護氣體包含二氧化碳氣時，電弧穩(wěn)定性得到改善，濺出物生成減少，并且能夠有效地熔化間隙的末端。因為電弧穩(wěn)定性不充分，因此如果二氧化碳氣濃度低于5體積％則是不優(yōu)選的； 并且因為濺出增加，因此如果其超過17體積％則是不優(yōu)選的。換而言之，如果二氧化碳氣含量過大，則電弧受到過度地收縮，液滴從焊條的分離受到干擾，電弧變得不穩(wěn)定，且濺出增加。根據(jù)所述實施方案，所述保護氣體的二氧化碳氣含量小于用于MAG焊的普通保護氣體(氬氣中包含20體積％二氧化碳氣的混合氣)。因此，保護氣體的氧化力稍稍變?nèi)酰傅赖难趸约昂傅辣砻嫔先墼纳蓽p少。當(dāng)使用氧氣作為氧化氣體時，其氧化力過大，且焊接外觀和向基材內(nèi)的滲透并不一定好。因此，根據(jù)所述實施方案，不使用氧氣作為用于MAG焊的保護氣體的氧化氣體。與氬氣相比，氦氣具有大的電勢梯度，從而使電弧電壓在焊接時變大，并且由電弧導(dǎo)致的產(chǎn)熱增加。結(jié)果，進入基材的熱輸入增加，促進了基材的熔化，基材熔化量增加，并且滲透變深。在窄間隙的情況下，間隙末端也可充分熔化，從而獲得充分的滲透，且熔合缺陷減少。當(dāng)基材的熔化量增大時，還促進從熔池產(chǎn)生金屬蒸汽，其可有效改善電弧的穩(wěn)定性， 從而也在一定程度上改善了電弧穩(wěn)定性。因為由電弧導(dǎo)致的產(chǎn)熱增加，基材也通過熱傳導(dǎo)被加熱，由低氦氣密度導(dǎo)致的在電弧放電時熔池表面上的電弧力下降還起到改善焊接金屬 (焊道)的可濕性的作用。當(dāng)氦氣濃度低于30體積％時，滲透的增加及可濕性的改善不充分。同時，當(dāng)氦氣濃度超過80體積％時，在焊接開始時變得難以產(chǎn)生電弧(電弧起始性變差)，且氦氣密度低，因此對抗大氣的保護性質(zhì)變差(大氣變得容易混入熔化的金屬)。如上所述，作為用于高Cr鋼的窄間隙焊的保護氣體，適合地使用5體積％至17體積％的二氧化碳氣、30體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣體。所述三元混合氣體可用于使用MAG焊的高Cr鋼的窄間隙焊。優(yōu)選在包括以下的焊接條件下實施脈沖MAG焊350-500A的峰電流、40-100A的基線電流和100-400HZ的脈沖頻率。可通過使用脈沖MAG焊減少濺出物和煙。峰電流有助于保證電磁箍縮力以及液滴從焊條的分離。當(dāng)峰電流小于350A時，由于電磁箍縮力弱，因此在液滴變大前，液滴難以從焊條分離。結(jié)果，由于偏離了一脈沖-一液滴轉(zhuǎn)移(one pulse-one droplet transfer)，可能產(chǎn)生大量的濺出物和煙。并且，當(dāng)峰電流超過500A時，推高液滴的電弧力變強，從而使液滴從焊條的有規(guī)律地分離變得困難，導(dǎo)致一脈沖-復(fù)數(shù)個液滴轉(zhuǎn)移。基線電流通過延續(xù)電弧而有助于穩(wěn)定的液滴成形。當(dāng)基線電流小于40A時，存在電弧消失或發(fā)生短路的趨勢。當(dāng)基線電流超過100A時，有助于液滴轉(zhuǎn)移的電弧力變大，液滴搖動且穩(wěn)定的液滴成形變得困難。脈沖頻率影響每個脈沖的液滴大小以及脈沖和液滴轉(zhuǎn)移之間的同步率。當(dāng)脈沖頻率低于IOOHz時，每個脈沖的液滴變的過大，并且傾向于在液滴和熔池直接發(fā)生短路。并且，當(dāng)脈沖頻率超過400Hz時，液滴的轉(zhuǎn)移偏離一脈沖-一液滴轉(zhuǎn)移，并且不與脈沖同步。脈沖焊接條件影響液滴轉(zhuǎn)移的模式，且因此影響濺出物和煙的產(chǎn)生以及焊接缺陷的產(chǎn)生。換而言之，當(dāng)平均電流過小時，窄間隙焊對間隙末端中的滲透變差，并且發(fā)生熔合缺陷等。當(dāng)平均電流過大時，熔池的冷卻速率變慢且出現(xiàn)過熱裂縫。如上所述，對于用于高Cr鋼的脈沖MAG焊條件，350-500A的峰電流、40-100A的基線電流和100-400HZ的脈沖頻率是適合的。通過使用三元混合氣體，更易于在高Cr鋼的MAG焊中的所有位置安排焊接姿勢。 所述所有位置是向下平位、側(cè)位、站立直位和向上位的集合術(shù)語。
通常，在側(cè)位、站立直位和向上位中，特別是在向上位中，熔池受到重力的下垂作用，可濕性下降，并且焊道傾向于具有凸起的形狀。當(dāng)使用多層堆積焊接以在凸起形焊道上進行焊接時，導(dǎo)致焊接缺陷例如熔合缺陷。因此，當(dāng)使用三元混合氣體時，甚至可以通過所有位置焊接進行焊接而不損害焊接金屬的可濕性。向下位是指焊線方向基本水平，并且間隙方向向上(工人的方向向下)。向上位是指焊線方向基本水平，并且間隙方向向下(工人的方向向上)。側(cè)位是指焊線方向基本水平，并且間隙方向基本水平(工人的方向為橫向)。且站立直位是指焊線方向基本垂直。如上所述，當(dāng)通過使用包含8重量％至13重量％ Cr的固體線材對包含8重量％ 至13重量％ Cr的高Cr鋼一層一次地進行窄間隙焊時，期望使用5體積％至17體積％的二氧化碳氣、30體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣體作為保護氣體。即使在窄間隙中，仍可實施具有優(yōu)異的電弧穩(wěn)定性、焊接金屬可濕性和間隙末端滲透性的焊接。下文參考實施例描述了根據(jù)實施方案的適合用于高Cr鋼的MAG焊的保護氣體。實施例實施例1為了確認實施方案的保護氣體的特征和效果，對各種特征進行驗證試驗。通過使用9Cr鋼板在窄間隙中進行MAG焊。使用He氣、(X)2氣和Ar氣的三元混合氣體作為保護氣體，且其組成(體積％)變化。對電弧穩(wěn)定性、氧化程度、熔渣生成量、可濕性、濺出物生成量和滲透深度進行評價。測試中的焊接條件如下。<焊接條件>*焊接方法窄間隙MAG焊，每層一次*焊接基材等同于A182 F91 (ASTM)* 焊條等同于 AWS A5. 28ER90S-B9，直徑 1. 2mm* 峰電流400-500A* 基線電流50-70A* 脈沖頻率100-200Hz* 焊接電壓 J8-32V為了闡明通過使用實施方案的保護氣體的MAG焊獲得的特征，通過使用常規(guī)用作 MAG焊的保護氣體的在Ar氣中包含20體積％ CO2氣的混合氣體和Ar-He 二元混合氣體進行焊接，作為比較例。評價各個測試項目，并分成四個等級極好(“G3”)、好(“G2”)、良(“G1”)和差(“GO，，)。(1)電弧穩(wěn)定性在焊接時目測觀察電弧，根據(jù)電弧的時間變化判斷其穩(wěn)定性。(2)氧化程度目測觀察焊接后的焊道外觀，并根據(jù)焊道的變色程度判斷氧化程度。(3)熔渣生成量目測觀察焊接后的焊道外觀，并根據(jù)占據(jù)焊道的熔渣的面積判斷熔渣生成量。(4)可濕性
目測觀察焊接后的焊道外觀，并根據(jù)間隙中的焊道形狀判斷可濕性。當(dāng)焊道具有凹入的形狀時，間隙中焊道的可濕性好；而當(dāng)焊道具有凸起的形狀(凸起焊道)時，間隙中焊道的可濕性差。(5)濺出物生成量目測觀察焊接后的焊道外觀，并根據(jù)占據(jù)焊道的濺出物的面積判斷濺出物生成量。(6)滲透深度基于圖3中焊道41至43的寬度W31與基材31和32之間的間隔W30的比例(W31/ W30)將滲透深度評價為四個等級。將寬度W31確定為焊道41和42之間的邊界在水平方向上的寬度。評價結(jié)果顯示于圖4中。由于添加二氧化碳氣，與Ar-He的二元保護氣體相比較，實施方案的He-Ar-(X)2三元保護氣體的電弧穩(wěn)定性大大改善。Ar-He的二元保護氣體不包含氧化氣體，因此其氧化程度和熔渣生成量好，但陰極斑點變得不穩(wěn)定，電弧不穩(wěn)定，并且濺出物的量相當(dāng)大。當(dāng)二氧化碳氣為約3體積％時，電弧穩(wěn)定性不足，但當(dāng)二氧化碳氣為5體積％或更多時，電弧穩(wěn)定性好。根據(jù)實施方案，He-Ar-CO2三元保護氣體具有15體積％或更少的二氧化碳氣含量，且二氧化碳含量小于具有80體積％ Ar和20體積％ CO2的保護氣體。在使用實施方案的三元保護氣體時，氧化程度、熔渣生成量和濺出物生成量變少。當(dāng)濺出物生成量大時，制造并不理想，這不僅是因為質(zhì)量差，而且是因為接觸端、保護氣體噴嘴等嚴(yán)重磨損， 導(dǎo)致其更換頻率增加。此外，由于He是惰性氣體，其對焊接金屬的機械性質(zhì)影響小，焊接金屬的抗拉強度與使用80體積％ Ar和20體積％ CO2的氣體焊接的焊接金屬相同。并且，因為焊接金屬中氧的量較小，因此可以認為當(dāng)使用實施方案的He-Ar-(X)2三元保護氣體時，韌性通常改善得更多。圖5和圖6是顯示通過實施例3 (He-Ar-CO2三元保護氣體)和比較例1 (Ar-O)2 二元保護氣體)焊接的測試樣本的橫截面的照片。在實施例3和比較例1中一層一次地形成三層焊道BOl至B03和Bll至B13。如圖5所示，在實施例3中，可濕性好(焊道B03在其頂部具有凹入的形狀)，沒有觀察到夾渣，且滲透深度好。由圖6可見，在比較例1中，可濕性差(焊道B13在其頂部具有凸起的形狀)，由于夾渣，在間隙末端出現(xiàn)焊接缺陷Sl和S2，并且間隙中的滲透也不好。 如圖6所示，當(dāng)焊道具有凸起的形狀(可濕性不好)時，在焊道的外周部Al中形成凹面，從而產(chǎn)生焊接缺陷例如夾渣等的起因。另一方面，如圖5所示，當(dāng)焊道具有凹入的形狀(可濕性好)時，焊道的外周部AO中不易形成凹面，并且不容易導(dǎo)致焊接缺陷例如夾渣等。實施例2下文描述了使用實施方案的He-Ar-(X)2三元保護氣體在以發(fā)電鍋爐和渦輪為代表的結(jié)構(gòu)上的焊接工作的實例。近年來，為了改善熱效率，傾向于在高溫和高壓下使用發(fā)電機例如發(fā)電渦輪、鍋爐等。因此，對于發(fā)電機的構(gòu)成材料，現(xiàn)已開發(fā)出在高溫下具有優(yōu)異強度的高Cr鋼(例如9Cr 鋼或12Cr鋼)。發(fā)電機組成元件的典型實例包括渦輪管道(其為鍋爐中產(chǎn)生的高溫和高壓蒸汽的通道)、閥門、渦輪噴嘴等。通常，當(dāng)上述高Cr鋼焊接的結(jié)構(gòu)在工廠中制造及其在現(xiàn)場安裝時，其通常通過具有良好的焊接可加工性和質(zhì)量的自動保護金屬極電弧焊或TIG焊接來焊接。但上述焊接方法的焊接效率與MAG焊相比較差。因此，使用實施方案的He-Ar-(X)2三元保護氣體使得可能通過具有良好的焊接可加工性和質(zhì)量的MAG焊來焊接上述高Cr鋼結(jié)構(gòu)，并且能夠降低制造成本。并且還能夠通過將間隙設(shè)計為窄間隙來進一步降低制造成本。為了定量評價制造成本的降低，以實施例的方式描述渦輪管道的全方位焊接。選擇自動保護金屬極電弧焊、自動TIG焊接以及使用實施方案的He-Ar-(X)2三元保護氣體的自動MAG焊作為焊接方法。并且比較通過上述三種方法獲得的結(jié)果。渦輪管道的大小確定為500A且厚度為50t，其用于主蒸汽導(dǎo)管等。圖7顯示了用于計算焊接持續(xù)時間的參數(shù)值。在圖1和圖2中，實施例中的窄間隙和普通間隙確定為具有角度θ1 = 1-6°、 θ 21 = 60-90° 且 θ 22 = 10-30°，間隔 Wl = 4-12mm 且 W2 = 2_6mm，且厚度 Hl = H2 = 50mm。窄間隙(圖1)和普通間隙(圖2)具有約500mm2和約1500mm2的間隙橫截面面積。對于TIG焊接，選擇廣泛用于進行所有位置自動TIG管道焊接的窄間隙。并且， 對于MAG焊，選擇與用于TIG焊接的窄間隙相同的窄間隙(通常，具有窄間隙的高Cr鋼的所有位置自動焊接的可濕性和間隙末端滲透差，并且其難以實施，但通過使用實施方案的 He-Ar-CO2三元保護氣體使得可以實施窄間隙焊)。在自動保護金屬極電弧焊中，間隙橫截面面積確定為比窄間隙橫截面面積大3倍。并且，選擇沉積量、沉積效率和電弧時間比例， 使其為本焊接工作的各種焊接方法中使用的通用數(shù)值。圖8顯示了根據(jù)圖7的參數(shù)計算的焊接持續(xù)時間。用于計算所需焊接量(以mm3 計)的焊線長度確定為約800mm。如圖8所示，使用實施方案的He-Ar-(X)2三元保護氣體的自動MAG焊的應(yīng)用使得能夠在自動保護金屬極電弧焊持續(xù)時間的約1/13和TIG焊接持續(xù)時間的約1/4內(nèi)進行焊
接工作。盡管已經(jīng)描述了某些實施方案，但是這些實施方式僅以實施例的方式提出，并且并非意圖限制本發(fā)明的范圍。實際上，本文所述的新實施方案可以以多種其他形式體現(xiàn)；此外，可以以本文所述實施方式的形式進行各種省略、取代和改變而不脫離本發(fā)明的精神。所附的權(quán)利要求書及其等同物意圖覆蓋落入本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)的所述形式或修改。
權(quán)利要求
1.用于MAG焊的保護氣體，其中所述MAG焊用于通過使用包含8重量％至13重量％ Cr的固體線材對包含8重量％至13重量％ Cr的高Cr鋼一層一次地進行窄間隙焊，其中所述保護氣體包含5體積％至17體積％的二氧化碳氣、30體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣體。
2.MAG焊方法，其包括制備一對由包含8重量％至13重量％ Cr的高Cr鋼制成的基材，并將其設(shè)置以使其間具有窄間隙；和通過使用包含5體積％至17體積％的二氧化碳氣、30體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣體的保護氣體，和包含8重量％至13重量％的Cr的固體線材對所述一對基材進行電弧焊。
3.如權(quán)利要求2所述的MAG焊方法，其中所述電弧焊步驟包括通過重復(fù)使用電弧放電熔化所述固體線材從而在所述窄間隙中形成單個焊道層的步驟而在所述窄間隙中形成復(fù)數(shù)個焊道層的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的MAG焊方法，其中在焊道層形成步驟中，通過沿焊線僅掃描一次而形成所述單個焊道層。
5.如權(quán)利要求2所述的MAG焊方法，其中所述電弧焊步驟包括在350-500A的峰電流、40-100A的基線電流和100_400Hz的脈沖頻率下，通過電弧放電而脈沖MAG焊所述一對基材的步驟。
6.如權(quán)利要求2所述的MAG焊方法，其中所述電弧焊步驟中的焊接姿勢是所有位置。
7.如權(quán)利要求6所述的MAG焊方法，其中所述焊接姿勢是側(cè)位、站立直位和向上位中的一個。
8.如權(quán)利要求2所述的MAG焊方法，其中在所述窄間隙中所述一對基材之間形成的角度為10°或更小。
9.通過使用如權(quán)利要求1所述的用于MAG焊的保護氣體制造的焊接的結(jié)構(gòu)。
10.通過使用如權(quán)利要求2所述的MAG焊方法制造的焊接的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
根據(jù)一個實施方案，用于MAG焊的保護氣體是用于通過使用包含8重量％至13重量％Cr的固體線材對包含8重量％至13重量％Cr的高Cr鋼一層一次地進行窄間隙焊的MAG焊的保護氣體，并且所述用于MAG焊的保護氣體包含5體積％至17體積％的二氧化碳氣、30體積％至80體積％的氦氣和余量的氬氣的三元混合氣體。
文檔編號B23K9/16GK102211243SQ20111009023
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者上條康仁, 和田勝則, 淺井知, 高橋誠 申請人:大陽日酸株式會社, 株式會社東芝