一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法技術

本發明專利技術涉及一種高合金鑄鋼件裂紋缺陷的返修處理方法，尤其是涉及一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法，該方法為首先從內側進行缺陷氣刨挖缺，其余從外側進行缺陷挖除、然后采用加熱設備對管口上下全部預熱、接著采用由內到外的焊接原則和多層多道焊接順序、焊條擺動寬度≤20mm的焊接方法進行焊接，最后進行焊后熱處理；本發明專利技術方法獨特、可將缺陷處理至最小化，有效地減少因預熱不均勻產生的內應力，減小焊接造成的缺陷、降低成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高合金鑄鋼件裂紋缺陷的返修處理方法，尤其是涉及一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法。
技術介紹
高合金空心閥殼鑄件是汽輪機核心產品之一，鑄件管口壁厚差達到250mm，管口內徑100mm，管口外端面距內腔400mm。該產品管口由于壁厚變化大、直徑小且深度深，生產工藝不成熟、材料組織不穩定等因素導致鑄件質量熱處理完成后，管口部位出現不同程度的肉眼可見裂紋缺陷。實際生產中，鑄件管口一旦產生裂紋缺陷，深度各不相等，且貫穿整個管子。對這類缺陷的傳統返修工藝方法為挖缺、焊接返修，對材質、預熱方案、空間位置等沒有特別要求，而且往往一次性滿焊，最終由于缺陷返修不合格導致失敗。此類傳統的方法存在以下不足：1）缺陷焊接量大，不利于焊接操作；2）缺少對管口缺陷部位溫度差的要求，導致預熱不均勻加大焊接應力，增大焊接開裂幾率；3）一次性滿焊容易導致焊縫兩側產生未融合、線性夾渣或裂紋等缺陷；4）由于多次返修且消應力不及時導致焊接后應力累計較大。目前還沒有克服上述缺陷的方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種方法獨特、可將缺陷處理至最小化，有效地減少因預熱不均勻產生的內應力，減小焊接造成的缺陷、降低成本的一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法。本專利技術通過如下方式實現：一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法，其特征在于：該方法為首先從內側進行缺陷氣刨挖缺，其余從外側進行缺陷挖除、然后采用加熱設備對管口上下全部預熱、接著采用由內到外的焊接原則和多層多道焊接順序、焊條擺動寬度≤20mm的焊接方法進行焊接，最后進行焊后熱處理；所述缺陷挖除為在距離管口內側50mm范圍，采用直徑13mm碳棒進行氣刨挖缺，較大缺陷時采用直徑13mm碳棒進行缺陷底部氣刨、直徑19mm碳棒進行坡口擴孔氣刨處理；鑄件整體預熱溫度≥120℃、氣刨過程中層溫控制在300℃以內，缺陷氣刨完成后，整體后熱至250℃，保溫1小時以上；氣刨后的坡口圓滑過渡，缺陷寬深比介于1.4~1.7之間，底部圓滑，圓角半徑大于R15mm，坡口部位圓滑，圓角半徑大于R5mm以上，兩缺陷間距≤20mm時，視為同一缺陷進行處理；所述預熱時內腔焊接時，待焊接100mm范圍區域預熱溫度≥90℃，將鑄件整體包裹防止焊接過程局部受風降溫；外腔焊接時，對管口上下全部采取保溫措施，保證管口整體溫度≥200℃，且確保焊接過程不同部位溫度差≤40℃；所述焊接過程圓滑過渡，避免尖角存在，將焊條折彎，確保焊接焊條與熔池水平面夾角≥45°，管口缺陷分4次焊接完成，每次最多焊接25mm；所述焊后熱處理為管口缺陷每次焊接完成后8小時內必須進爐進行焊后熱處理消應力，過程中最低預熱溫度保持在200℃以上，分四次焊接時第三次采用高溫回火消應力。本專利技術有如下效果：1）方法獨特：本專利技術提供的方法為首先從內側進行缺陷氣刨挖缺，其余從外側進行缺陷挖除、然后采用加熱設備對管口上下全部預熱、接著采用由內到外的焊接原則和多層多道焊接順序、焊條擺動寬度≤20mm的焊接方法進行焊接，最后進行焊后熱處理，該方法提出了從缺陷挖除到預熱焊接及消應力全流程工藝控制方案。2）可將缺陷處理至最小化，有效地減少因預熱不均勻產生的內應力，減小焊接造成的缺陷：本專利技術提供的方法采用分次焊接與焊后消應力相結合的方式及時消除焊接應力，減少開裂情況，可將缺陷處理至最小化，有效地減少因預熱不均勻產生的內應力，減小焊接造成的缺陷。3）降低成本：本專利技術提供的方法可操作性強，實際生產中，一次焊補合格率可達50%，經過二次焊補后鑄件返修合格率達到95%以上，返修質量提升50%以上，縮短生產周期約1月，并節約單件產品成本約30萬元。附圖說明圖1?為本專利技術多層多道焊接順序示意圖。具體實施方式?一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法，其特征在于：該方法為首先從內側進行缺陷氣刨挖缺，其余從外側進行缺陷挖除、然后采用加熱設備對管口上下全部預熱、接著采用由內到外的焊接原則和多層多道焊接順序、焊條擺動寬度≤20mm的焊接方法進行焊接，最后進行焊后熱處理。具體方法如下：1）缺陷挖除a、距離管口內側50mm范圍，從內側進行缺陷氣刨挖缺，其余從外側進行挖除；?b、采用直徑13mm碳棒進行氣刨挖缺，較大缺陷時采用直徑13mm碳棒進行缺陷底部氣刨、直徑19mm碳棒進行坡口擴孔氣刨處理；c、鑄件整體預熱溫度≥120℃、氣刨過程中層溫控制在300℃以內，以減少溫度差導致的應力增加，缺陷氣刨完成后，整體后熱至250℃，保溫1小時以上；d、氣刨后的坡口要求圓滑過渡，缺陷寬深比介于1.4~1.7之間，底部圓滑，圓角半徑大于R15mm，坡口部位圓滑，圓角半徑大于R5mm以上，兩缺陷間距≤20mm時，視為同一缺陷進行處理。2）預熱采用加熱設備對管口上下全部加熱，內腔焊接時，待焊接100mm范圍區域預熱溫度≥90℃，將鑄件整體包裹防止焊接過程局部受風降溫；外腔焊接時，對管口上下全部采取保溫措施，保證管口整體溫度≥200℃，且確保焊接過程不同部位溫度差≤40℃。3）焊接操作a、嚴格遵守“由內到外”焊接原則；b、采用如圖1所示的多層多道焊接順序，焊條擺動寬度≤20mm的焊接方法進行焊接；c、焊接過程圓滑過渡，避免尖角存在；d、將焊條折彎，確保焊接焊條與熔池水平面夾角≥45°；e、管口缺陷分4次焊接完成，每次最多焊接25mm。4）焊后熱處理管口缺陷每次焊接完成后8小時內必須進爐進行焊后熱處理消應力，過程中最低預熱溫度保持在200℃以上，分四次焊接時第三次采用高溫回火消應力，以均質化處理，最大限度減少焊接產生的內應力。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法，其特征在于：該方法為首先從內側進行缺陷氣刨挖缺，其余從外側進行缺陷挖除、然后采用加熱設備對管口上下全部預熱、接著采用由內到外的焊接原則和多層多道焊接順序、焊條擺動寬度≤20mm的焊接方法進行焊接，最后進行焊后熱處理。

【技術特征摘要】
1.?一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法，其特征在于：該方法為首先從內側進行缺陷氣刨挖缺，其余從外側進行缺陷挖除、然后采用加熱設備對管口上下全部預熱、接著采用由內到外的焊接原則和多層多道焊接順序、焊條擺動寬度≤20mm的焊接方法進行焊接，最后進行焊后熱處理。
2.如權利要求1所述的一種高合金空心閥殼鑄件管口缺陷的返修方法，其特征在于：所述缺陷挖除為在距離管口內側50mm范圍，采用直徑13mm碳棒進行氣刨挖缺，較大缺陷時采用直徑13mm碳棒進行缺陷底部氣刨、直徑19mm碳棒進行坡口擴孔氣刨處理；鑄件整體預熱溫度≥120℃、氣刨過程中層溫控制在300℃以內，缺陷氣刨完成后，整體后熱至250℃，保溫1小時以上；氣刨后的坡口圓滑過渡，缺陷寬深比介于1.4~1.7之間，底部圓滑，圓角半徑大于R15mm，坡口部位圓滑，圓角半徑大于R5mm以上，兩缺陷間距≤20mm時，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳得潤，李成志，曹鵬，胡進林，李文輝，雷永紅，張宏凱，
申請(專利權)人：寧夏共享鑄鋼有限公司，
類型：發明
國別省市：寧夏;64