Cr-Mo鍛鋼修補焊接工藝

武英海 張光偉 印英猛

我公司生產(chǎn)大型船用柴油機，在柴油機缸蓋（鑄鍛件）等耐熱鋼部件生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)由于鑄鍛、碰傷及機加工操作失誤等引起的缺陷，需對超標缺陷及時進行焊接修補。為了驗證修補區(qū)的焊接性能，需根據(jù)相關(guān)標準及規(guī)范預(yù)先完成焊接工藝評定，并依此焊接工藝進行補焊修復(fù)。

1. 試驗準備

挖補焊工藝評定試驗除焊接試板不同于普通板材的焊接試板外，其他程序基本都一樣。預(yù)熱溫度為200~250℃，無焊后熱處理。試驗項目計劃如表1所示，焊接參數(shù)如表2所示。

2. 試板焊接

焊接時需注意以下幾點：

第一，挖補工藝評定焊接過程是關(guān)鍵，焊接前需徹底清除試件表面油污、銹跡等，進行定位焊預(yù)裝，按照要求留好間隙及反變形量，打試件編號鋼印和船級社見證鋼印，試件編號鋼印打在試件右下角，在距離試件焊縫兩側(cè)50~100mm處，而且為了焊后方便取樣，需密集打鋼印。

表1 試驗項目計劃

表2 焊接參數(shù)

第二，將試板整體放入退火爐里進行加熱，加熱速度≤100℃/h，加熱到220℃保溫1h，打開爐體取出試板，用保溫材料覆蓋，立即進行焊接操作，焊縫形式如圖1所示。焊接電流保持在90~150A，實際打底用電流平均值100A，填充用電流平均值145A，蓋面用電流130A，焊接期間保證層間溫度 ≤300℃，焊后繼續(xù)用保溫材料覆蓋緩冷至室溫。現(xiàn)場記錄焊接參數(shù)，并交相關(guān)船級社簽字確認。

3. 試驗結(jié)果與分析

焊后對焊接試板按照相關(guān)標準進行檢測，在焊縫的兩端取宏觀和硬度試樣，按圖2標定位置進行硬度試驗。沖擊試驗取樣時，每個試樣上必須有船級社鋼印，如因加工原因不能保留船級社原始鋼印，需經(jīng)船級社允許轉(zhuǎn)移鋼印。

宏觀試樣如圖3所示，檢測結(jié)果如表3所示。由表3可知，試樣無任何缺陷，試板焊接質(zhì)量優(yōu)良。

拉伸試驗結(jié)果如表4所示，焊縫及熱影響區(qū)的強度及塑性均高于母材要求最小值，這表明焊接接頭的強度和塑性良好。

圖1

圖2

圖3

沖擊試驗結(jié)果如表5所示，沖擊試驗值遠大于要求的41J，表明選用的焊材及工藝參數(shù)完全符合要求。

硬度試驗結(jié)果如表6所示，接頭各區(qū)的硬度均＜380J，并且高低差別小，說明接頭各區(qū)組織均勻，性能一致。

4. 結(jié)語

對以上試驗進行總結(jié)，并整理了各階段的試驗記錄，編制了試驗報告并附上相關(guān)的證明及記錄數(shù)據(jù)，報送相關(guān)船級社審核批準，工藝人員根據(jù)船級社頒發(fā)的工藝評定資格證書批準的范圍編寫了生產(chǎn)焊接工藝規(guī)程。根據(jù)此焊接工藝規(guī)程對生產(chǎn)中出現(xiàn)問題的產(chǎn)品進行了返修，應(yīng)用近三年時間里，均反映工藝性能良好，并且售后主機運行也一切完好，未發(fā)現(xiàn)任何問題。

表3 宏觀及微觀試驗

表4 拉伸試驗結(jié)果

表5 沖擊試驗

表6 硬度試驗 （HV10）