[发明专利]一种深孔焊补工艺

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种深孔焊补工艺。

背景技术

近几年，随着工业的迅猛发展，为国产大型铸锻件钢提供了一个巨大的市场，带动了国内铸锻件的品种、规格多样化发展。但在生产过程中有时会产生严重性的超标缺陷。一般采用补焊的方式进行修复。

现行的焊接方案一般是加工双V形坡口→预热→焊补→清理→退火→加工→检验（即将缺陷用冷加工方式去除，开坡口后焊接填充）。在每一层焊接时因为焊条不够长造成不能连续焊接出现焊接接头，在这些接头使缺陷出现的几率增大。焊接方式一般采用焊条电弧焊（稀释率低、热输入量小，易保证焊接质量），坡口方式一般为“锥型”或“碗型”，因此当缺陷位置处于距工件表面距离较大时，坡口随着角度就会逐渐的加大，造成焊材使用量增加，施工工期变长。

发明内容

本发明的目的是提供一种深孔焊补工艺，以解决当缺陷位置较深时因坡口问题，而造成焊材成本较大，工期长效率低下等问题。

本发明所述深孔焊补工艺主要包括如下步骤：

(1) 标记：经探伤后，在缺陷位置旁分别做好标记，内容包括：序号、大小、位置；

(2) 缺陷加工清除（钻孔）：根据缺陷相对于工件的位置制定合适的钻孔位置，以最接近缺陷的表面最宜；孔的直径大小根据深度和缺陷大小确定，其范围为30mm-80mm，需保证焊条能连续堆满一层、能够完全清除整个缺陷及有足够的运条空间；

(3) 采用天燃气炉、热处理炉或电加热毯将工件预热至100-400℃；

(4) 焊接：采用手工电弧焊；焊条直径选择4mm或5mm超低氢焊条，焊接电流为200A-300A；焊接电压控制在22V-28V之间；焊接时通入少量的压缩空气，以方便坡口内的烟气排出；焊接每一层，中间不允许断弧、停止，减少接头防止出现缺陷；层间温度不得低于230-350℃；层间清理：每焊完一层，待药渣冷却之后，用风镐进行锤击，在清除焊渣的同时释放焊接应力；通入压缩空气将其内部的焊渣吹出；

(5) 焊后热处理：焊后立即进炉以28-32℃/h升温至550-750℃，保温15-25h，以55-65℃/h降至200℃出炉缓冷至室温；

(6) 加工：将焊补的部位进行冷加工；

(7) 探伤：采用超声波探伤以及渗透探伤。

采用本发明的积极效果是：减少焊材使用量，缩短施工时间。该焊接工艺解决了大型铸锻件当缺陷处在距离表面较深时难以焊补的问题，减少因接头原因产生缺陷的几率，同时降低钢材成本，降低施工过程中的能耗（气、电）。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的焊接坡口及施工示意图。

图中1焊补工件，2焊条，3焊枪，4压缩空气管。

具体实施方式

某锻件，材质为20MnMoNb，调制前探伤发现有5处单个超标缺陷，探伤要求JB/T4730.3-2005 I级合格，缺陷位置深度在180mm-190mm不等。原焊补加工工艺为：加工双V形坡口→预热→焊补→清理→退火→加工→检验。在每一层焊接时因为焊条不够长造成不能连续焊接出现焊接接头，在这些接头使缺陷出现的几率增大。5个缺陷全部修补完总计需要7天的时间。改用深孔焊接工艺方案后，在焊接每一层时，始终保持连续焊避免了因焊接接头问题导致出现缺陷的因素。5个缺陷全部修补完总计需要3天，效率提高了2倍以上，焊材使用量节省了一半以上。具体焊接工艺参数如下：

1、标记：经探伤后，在缺陷位置旁分别做好标记，内容包括：序号、大小、位置：用阿拉伯数字标注缺陷的序号，然后标注其大小以及深度等位置信息。

2、缺陷加工清除（钻孔）：按照图1所示进行钻孔，然后探伤确认周边无过大的缺陷。

3、预热：将工件进热处理炉预热至300℃以上。

4、焊接：① 焊条采用超低氢碱性焊条，直径5mm；焊条焊前烘焙至350℃，保温1h。焊材的选用根据母材来进行选择，例如20MnMoNb、Q345等可用J507焊接；15CrMo、12Cr2Mo1可用R307焊接。② 焊接电流：220A-230A；电压：22-28V。③焊接过程：焊前除焊补的孔以外，用岩棉包严能让焊工在工件上施工，打底时采用小电流、小电压，尽可能降低熔合比，层间温度≥200℃。焊一层清理一层，用风镐清除焊渣并用压缩空气将焊渣吹出，确认清理干净后再进行焊下一层，焊接过程中要保持工件温度，可以在焊件下方用天然气炉加热。