一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种铸钢件缺陷的焊接方法，尤其是设及一种铸钢件疏松类缺陷的焊 接方法。
【背景技术】
[0002] 随着国家工业的迅猛发展，一些重点行业对大型铸钢件的需求越来越大，要求的 单个铸件重量越来越大，对产品质量的要求也越来越高。大型铸件的质量在很大程度上取 决于液态金属的质量和铸造工艺方案的设计。铸件在钢液凝固结束后，在冒口根部或者铸 件的厚大断面容易产生宏观偏析、晶粒粗大等问题，统称为材质疏松缺陷。
[0003] 材质疏松指在铸造凝固过程中形成的晶粒较为粗大、伴生非金属夹杂物的结构， 常W缩松、条状缺陷形式被检测出来。然而由于运种缺欠属于非宏观性缺陷，通常通过外 观、磁粉或渗透都无法检测出来，在缺陷处理时不能完全被去除。
[0004] 运类问题在厚大断面铸件中尤为严重，铸件缺陷处理时，需返修多次，导致返修合 格率偏低，增加生产成本，生产周期加长，延误交货。 阳〇化]目前还没有克服上述缺陷的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、避免疏松类缺陷在焊 接过程中产生层状撕裂，提高缺陷返修合格率，降低返修次数的一种铸钢件疏松类缺陷的 焊接方法。
[0007] 本发明通过如下方式实现：
[0008] 一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法，其特征在于：该方法为首先挖除缺陷，然后对 缺陷边缘进行预热，预热后将缺陷置于水平位置或爬坡位置焊接，采用直径为03. 2mm或 04. 0mm的小规格焊条，手工焊单道不摆动，采用连弧焊打底，并保证一道焊缝焊接不间断， 尽可能的一次完成，每次焊接完成后8小时内必须进炉进行焊后消应力，进炉前要求炉溫 不得低于200°C，并将冷却速度控制在每小时降低60°CW内；
[0009] 所述挖除缺陷是将铸件疏松缺陷部位气创至肉眼不可见缺陷的状态，然后将坡口 底部及两侧气创处理去除10~20mm，挖除材质疏松层，最后将缺陷内部修磨圆滑过渡，避 免尖棱尖角等应力集中点；
[0010] 所述预热采用天然气燃烧对缺陷边缘进行预热，预热溫度高于焊接工艺溫度的 30~50°C，达到预热溫度后保持预热2小时W上，但不超过6小时，确保焊接区域与周边区 域溫度均匀，保证焊接过程中缺陷周边100mm范围内溫度差《40°C，停焊期间焊接区保持 最低预热溫度。
[0011] 所述缺陷焊接时先将缺陷最底层焊平，然后采用手工电弧焊打底至少=层，每层 焊接完成后及时清渣，并对焊接过程中产生的大颗粒飞瓣物、凹凸焊接部位、死角及坡口两 侧进行打磨，打底焊接时在确保良好融合性的情况下采用较小焊接电流；填充层焊接时可 使用气体保护焊等其他焊接方法进行分道焊接，焊接摆动宽度《30mm，且焊接过程始终确 保圆滑过渡，避免存在应力集中导致开裂，采用风伊键击方式消除焊接应力，要求除第一层 和最后一层外其余每层焊接完成后及时键击；
[0012] 所述缺陷深度> 100mm时，分两次焊接完成，缺陷深度> 150mm时分S次焊接完 成，每次焊接完成后均进行修磨检测，保证各阶段焊接部分满足无损检测要求。
[0013] 本发明有如下效果：
[0014] 1)方法独特：本发明提供的方法为首先挖除缺陷，然后对缺陷边缘进行预热，预 热后将缺陷置于水平位置或爬坡位置焊接，采用直径为0 3. 2mm或0 4. 0mm的小规格焊条， 手工焊单道不摆动，采用连弧焊打底，并保证一道焊缝焊接不间断，尽可能的一次完成，每 次焊接完成后8小时内必须进炉进行焊后消应力，进炉前要求炉溫不得低于20(TC，并将冷 却速度控制在每小时降低60°CW内。
[0015] 2)避免疏松类缺陷在焊接过程中产生层状撕裂：本发明采用扩大边界方式最大 限度去除材质疏松带，降低因母材原因引起的二次开裂。通过提高预热溫度、减少焊接接 头，增加连接范围的缓冲、增加过程检测次数和及时进行焊后消应力等措施W降低母材撕 裂倾向，极大降低了焊接应力的累计峰值，降低开裂量40% W上。采用多层多道焊，限制焊 道宽度，减小焊接造成的缺陷。采用分次焊接+焊后消应力方式及时消除焊接应力，减少开 裂情况；
[0016] 3)提高缺陷返修合格率，降低返修次数：使用本发明的焊接工艺，一次焊接合格 率可达95% W上，整体焊接合格率提高30% W上。铸件焊接次数较W前减少2~3次，生 产周期缩短至少1周。
【附图说明】
[0017] 图1多层多道焊焊接顺序示意图。
【具体实施方式】
[0018] 一种铸钢件疏松类缺陷的焊接工艺，包括从缺陷挖除到预热焊接及消应力的全流 程工艺，包括如下步骤：
[0019] 1)缺陷挖除
[0020] 将铸件疏松缺陷部位气创至肉眼不可见缺陷的状态，然后将坡口底部及两侧气创 处理去除10~20mm，挖除材质疏松层。最后将缺陷内部修磨圆滑过渡，避免尖棱尖角等应 力集中点。
[0021] 2)预热焊接
[0022] ①提高预热溫度
[0023] 采用天然气燃烧对缺陷边缘进行预热，要求预热溫度高于焊接工艺溫度的30~ 50°C。达到预热溫度后保持预热2小时W上，6小时W下，确保焊接区域与周边区域溫度均 匀。保证焊接过程中缺陷周边100mm范围内溫度差《40°C，停焊期间焊接区保持最低预热 溫度。
[0024] ②减少焊接接头，增加连接范围的缓冲W降低母材撕裂倾向 阳0巧]将缺陷置于水平位置或爬坡位置焊接，采用直径为0 3. 2mm或0 4. 0mm的小规格 焊条，手工焊单道不摆动，采用连弧焊打底，并保证一道焊缝焊接不间断，尽可能的一次完 成。
[0026] 缺陷焊接时先将缺陷最底层焊平，然后采用手工电弧焊打底至少=层，每层焊接 完成后及时清渣，并对焊接过程中产生的大颗粒飞瓣物、凹凸焊接部位、死角及坡口两侧进 行打磨。打底焊接时在确保良好融合性的情况下采用较小焊接电流，焊接电流参数对照表 1〇
[0027] 填充层焊接时可使用气体保护焊等其他焊接方法进行分道焊接，焊接摆动宽度 《30mm，且焊接过程始终确保圆滑过渡，见图1所示，避免存在应力集中导致开裂。
[0028] 采用风伊键击方式消除焊接应力，要求除第一层和最后一层外其余每层焊接完成 后及时键击。
[0029] 表1焊接电流参数对照表
[0030]
[0031] ③增加过程检测次数
[0032] 缺陷深度> 100mm时，分两次焊接完成，缺陷深度> 150mm时分=次焊接完成，每 次焊接完成后均进行修磨检测，保证各阶段焊接部分满足无损检测要求。
[0033] 3)焊后热处理要求
[0034] 每次焊接完成后8小时内必须进炉进行焊后消应力，进炉前要求炉溫不得低于 200°C，并将冷却速度控制在每小时降低60°CW内。
[0035] 图1中1为打底层；2为填充层；3为分次焊接界线；4为盖面层。
【主权项】
1. 一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法，其特征在于：该方法为首先挖除缺陷，然后对 缺陷边缘进行预热，预热后将缺陷置于水平位置或爬坡位置焊接，采用直径为(63. 2mm或 (64. Omm的小规格焊条，手工焊单道不摆动，采用连弧焊打底，并保证一道焊缝焊接不间断， 尽可能的一次完成，每次焊接完成后8小时内必须进炉进行焊后消应力，进炉前要求炉温 不得低于200°C，并将冷却速度控制在每小时降低60°C以内。2. 如权利要求1所述的一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法，其特征在于：所述挖除缺 陷是将铸件疏松缺陷部位气刨至肉眼不可见缺陷的状态，然后将坡口底部及两侧气刨处理 去除10~20mm，挖除材质疏松层，最后将缺陷内部修磨圆滑过渡，避免尖棱尖角等应力集 中点。3. 如权利要求1所述的一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法，其特征在于：所述预热采 用天然气燃烧对缺陷边缘进行预热，预热温度高于焊接工艺温度的30~50°C，达到预热温 度后保持预热2小时以上，但不超过6小时，确保焊接区域与周边区域温度均匀，保证焊接 过程中缺陷周边IOOmm范围内温度差< 40°C，停焊期间焊接区保持最低预热温度。4. 如权利要求1所述的一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法，其特征在于：所述缺陷焊 接时先将缺陷最底层焊平，然后采用手工电弧焊打底至少三层，每层焊接完成后及时清渣， 并对焊接过程中产生的大颗粒飞溅物、凹凸焊接部位、死角及坡口两侧进行打磨，打底焊接 时在确保良好融合性的情况下采用较小焊接电流；填充层焊接时可使用气体保护焊等其他 焊接方法进行分道焊接，焊接摆动宽度< 30mm，且焊接过程始终确保圆滑过渡，避免存在应 力集中导致开裂，采用风铲锤击方式消除焊接应力，要求除第一层和最后一层外其余每层 焊接完成后及时缠击。5. 如权利要求1所述的一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法，其特征在于：所述缺陷深 度> IOOmm时，分两次焊接完成，缺陷深度多150mm时分二次焊接完成，每次焊接完成后均 进行修磨检测，保证各阶段焊接部分满足无损检测要求。
【专利摘要】本发明涉及一种铸钢件缺陷的焊接方法，尤其是涉及一种铸钢件疏松类缺陷的焊接方法，其特征在于：该方法为首先挖除缺陷，然后对缺陷边缘进行预热，预热后将缺陷置于水平位置或爬坡位置焊接，采用直径为Φ3.2mm或Φ4.0mm的小规格焊条，手工焊单道不摆动，采用连弧焊打底，并保证一道焊缝焊接不间断，尽可能的一次完成，每次焊接完成后8小时内必须进炉进行焊后消应力，进炉前要求炉温不得低于200℃，并将冷却速度控制在每小时降低60℃以内；本发明方法独特、避免疏松类缺陷在焊接过程中产生层状撕裂，提高缺陷返修合格率，降低返修次数。
【IPC分类】B23K9/32, B23K9/16, B23K9/23
【公开号】CN105014200
【申请号】CN201510464221
【发明人】陈得润, 曹鹏, 雷永红
【申请人】共享铸钢有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月31日