[发明专利]一种火焰筒尾部堆焊Co60Cr30W5合金的手工氩弧焊接方法

说明书

本发明提供一种火焰筒一种火焰筒尾部堆焊Co60Cr30W5合金的手工氩弧焊接方法，采用与零件同状态和同材质的试块，抛光并用脱脂棉浸丙酮擦拭试块待焊表面，采用手工氩弧焊对擦拭后待焊表面分多层堆焊，记录焊接参数，修磨焊缝，去除多余焊料；对修磨焊缝的试块进行去应力热处理，检测并判断焊缝质量是否需要补焊；检测焊缝硬度，若符合焊缝硬度，基于试块的焊接参数，完成对零件进行焊接；本申请通过手工氩弧焊在铸造高温合金表面局部堆焊Co60Cr30W5合金，使火焰筒尾部定位台两侧表面获得耐磨、耐蚀、耐热等特殊性能的熔敷金属层，显著提高火焰筒的使用寿命，可缩短火焰筒返厂修理和更换零件的时间，提高生产效率，降低生产成本。

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种火焰筒尾部堆焊Co60Cr30W5合金的手工氩弧焊接方法。

背景技术

焰筒是燃气轮机燃烧室中容热强度最大的一个重要部件。头部焊有扰流器，头部至尾部之间的壁面上设有密集的气膜孔以引入冷气，内外表面涂有高温搪瓷，尾部连接涡轮导向器，火焰筒尾部的定位台确定角向，运行中高温疲劳和振动磨损较为严重。返厂维修中常常发现火焰筒尾部定位台已严重磨蚀。定位台的耐磨损耐腐蚀耐高温氧化性能的好坏完全依赖精铸件K648的材质和结构。因此在制造火焰筒时，必须提高其尾部定位台的抗热腐蚀性能。

司太立合金Stellite与其他高温合金不同，是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。不是由与基体牢固结合的有序沉淀相来强化，而是由已被固溶强化的奥氏体fcc基体和基体中分布的少量碳化物组成。Co60Cr30W5司太立合金主要成分为钴，含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素。制成品有焊丝、粉末，多用于硬面堆焊、热喷涂、喷焊等工艺，也可以制成锻件和粉末冶金件。具有平坦的断裂应力-温度关系，且因为其含铬量较高，在1000℃以上显示出比其他高温合金优异的抗热腐蚀性能。

现有技术中一般堆焊司太立合金的工艺包括电弧焊堆焊、粉末激光堆焊、粉末等离子弧堆焊等方法，不同的堆焊工艺将明显影响堆焊层的金相结构，且无法保证焊缝的硬度问题，造成抗疲劳和抗耐磨性能较差的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种火焰筒尾部堆焊Co60Cr30W5合金的手工氩弧焊接方法，能够提高火焰筒尾部堆焊的硬度要求和抗疲劳和抗耐磨性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种火焰筒尾部堆焊Co60Cr30W5合金的手工氩弧焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用与零件同状态和同材质的试块，抛光并用脱脂棉浸丙酮擦拭试块待焊表面，采用手工氩弧焊对擦拭后待焊表面分多层堆焊，记录焊接参数，修磨焊缝，去除多余焊料；

S2：对修磨焊缝的试块进行去应力热处理，检测焊缝质量，若不符合焊缝质量要求，则进行补焊；

S3：检测焊缝硬度，若符合焊缝硬度，基于试块的焊接参数，完成对零件进行焊接。

进一步的，所述步骤S1中抛光前需要对试块或零件进行铣加工。

进一步的，所述铣加工的加工量与堆焊层厚度一致。

进一步的，步骤S1中需要采用脱脂棉浸丙酮擦拭砂光焊丝分三层进行焊接。

进一步的，所述步骤S1中多层堆焊每层厚度不超过2mm。

进一步的，所述步骤S1中抛光深度不超过10mm。

进一步的，所述步骤S1中的焊接过程中的焊接参数包括电极末端角度为30°-45°，电极伸出长度为6-8mm；焊接电流为40-60A，电流递增时间为1-2S，电流衰减时间为4-6S；电弧长度为1-2mm；焊炬的氩气流量为8-12L/min；氩气喷嘴直径为10-14mm，导前筒氩气时间为4-6S，滞后通氩气时间为8-14S。