常見閥門鑄鋼件的缺陷補焊

2010-02-07 陸文斌上海良工閥門有限公司

1、概述

　　在工業(yè)管線的承壓閥門中, 鑄鋼閥門由于其成本的經(jīng)濟性和設(shè)計的靈活性, 受到廣泛運用。但是由于鑄造工藝受到鑄件尺寸、壁厚、氣候、原材料和施工操作的種種制約, 鑄件會出現(xiàn)砂眼、氣孔、裂紋、縮松、縮孔和夾雜物等各種鑄造缺陷, 尤以砂型鑄造的合金鋼鑄件為更多。因為鋼中合金元素越多鋼液的流動性越差, 鑄造缺陷就更易產(chǎn)生。因此, 缺陷判別和制訂合理、經(jīng)濟、實用及可靠的補焊工藝來確保補焊后的閥門符合質(zhì)量要求已成為閥門冷熱加工共同關(guān)注的問題。本文介紹幾種常見鑄鋼件缺陷的補焊方法和經(jīng)驗(焊條采用舊牌號表示)。

2、缺陷處理

2.1、缺陷判斷

　　在生產(chǎn)實踐中, 有些鑄件缺陷不允許補焊, 如貫穿性裂紋、穿透性缺陷(穿底) 、蜂窩狀氣孔、無法清除的夾砂夾渣和面積超過65cm² 的縮松等,以及雙方合同中約定的其他不能補焊的重大缺陷。在補焊前應(yīng)判斷缺陷的類型。

2.2、缺陷剔除

　　在工廠里一般可采用碳弧氣刨吹去鑄造缺陷,然后用手提角磨機打磨缺陷部位至露出金屬光澤。但生產(chǎn)實踐中更多的是直接用碳鋼焊條大電流除去缺陷, 并用角磨機磨出金屬光澤。一般鑄件缺陷剔除, 可用<4mm - J422焊條, 160～180A電流, 將缺陷除干凈, 角磨機將缺陷口打磨成U 形, 減少施焊應(yīng)力。缺陷清除的徹底, 補焊質(zhì)量好。

2.3、缺陷部位預(yù)熱

　　碳素鋼和奧氏體不銹鋼鑄件, 凡補焊部位的面積< 65cm² , 深度<鑄件厚度的20%或25mm, 一般無需預(yù)熱。但ZG15Cr1Mo1V、ZGCr5Mo 等珠光體鋼鑄件, 由于鋼的淬硬傾向大, 冷焊易裂, 應(yīng)作預(yù)熱處理, 預(yù)熱溫度為200～400℃ (用不銹鋼焊條補焊, 溫度取小值) , 保溫時間應(yīng)不少于60min。如鑄件不能整體預(yù)熱, 可用氧- 乙炔在缺陷部位并擴展20mm后加熱至300 - 350℃ (背暗處目測觀察微暗紅色) , 大號割炬中性焰槍先在缺陷處及周邊做圓周快速擺動幾分鐘, 然后改為緩慢移動保持10min(視缺陷厚度而定) , 使缺陷部位充分預(yù)熱后, 迅速補焊。

3、補焊方法

　　缺陷補焊用電流和焊條見表1。

表1　缺陷補焊的電流與焊條

3.1、要求

　　對奧氏體不銹鋼鑄件進行補焊時, 要在通風(fēng)處, 使之快速冷卻。對珠光體低合金鋼鑄件和補焊面積過大的碳鋼鑄件則應(yīng)選背風(fēng)處或用擋風(fēng)板遮擋, 避免快冷造成裂紋。補焊一個堆層的, 補焊后應(yīng)立即清除藥渣, 并沿缺陷中心向外均勻地錘擊,降低補焊應(yīng)力。若補焊分幾層進行(一般3～4mm為一補焊層) , 則每層補焊后均要及時清除藥渣和錘擊補焊區(qū)域。如在冬季施焊, ZG15Cr1Mo1V 類的珠光體合金鋼鑄件,每補焊一層還應(yīng)用氧- 乙炔反復(fù)加熱, 再迅速補焊, 以避免產(chǎn)生焊接裂紋。

3.2、焊條處理

　　補焊前, 應(yīng)首先檢查焊條是否預(yù)熱, 一般焊條應(yīng)經(jīng)150～250℃烘干1h。預(yù)熱后的焊條應(yīng)置保溫箱中, 做到隨用隨取。焊條反復(fù)預(yù)熱3次, 若焊條表面藥皮有脫落、開裂和生銹, 應(yīng)不予使用。

3.3、補焊次數(shù)

　　承壓鑄件, 如閥門殼體經(jīng)試壓滲水, 同一部位一般只允許補焊一次, 不能重復(fù)補焊, 因為多次補焊會使鋼中晶粒粗大, 影響鑄件的承壓性能, 除非鑄件可以在焊后重新進行熱處理。其他非承壓同一部位的補焊, 一般規(guī)定補焊不超過3次。同一部位的補焊超過二次的碳鋼鑄件, 焊后應(yīng)作消除應(yīng)力處理。