3堆焊工藝
3.1工藝路線
焊前打磨清洗-預(yù)熱-堆焊-焊后熱處理-焊后車削。
3.2焊前準(zhǔn)備
首先用角向砂輪打磨徹底清理去除堆焊部位20mm范圍內(nèi)的滲氮層,打磨深度應(yīng)大于0.4mm,測(cè)量打磨部位的硬度值,并保證施焊區(qū)域達(dá)到HB185~321的要求。按JB4730-94檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),檢查打磨后的導(dǎo)向凸肩表面質(zhì)量不得有裂紋、夾渣等缺陷,達(dá)到Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為合格。
然后用丙酮清洗閥碟焊接部位及其周圍50mm范圍內(nèi),保證無(wú)水、油等;用砂紙清除氬弧焊絲表面的油污和銹斑等臟物。
3.3焊接工藝及參數(shù)
采用氧乙炔火焰加熱的方法進(jìn)行焊前預(yù)熱,預(yù)熱溫度為350~400℃,用測(cè)溫儀測(cè)量預(yù)熱溫度。閥碟焊接部位露出,其它部位用石棉布包覆,避免電弧燒傷。工藝參數(shù)I=80~90A,氬氣流量8~10L/min,直流正接,電壓范圍10~15V,焊接速度30~45mm/min,每道擺動(dòng)寬度≤10mm,每層堆焊厚度≤4mm。預(yù)熱溫度達(dá)到后開(kāi)始焊接,層間溫度控制在300~400℃,焊接過(guò)程中不允許產(chǎn)生任何缺陷,重點(diǎn)檢查引、收弧處,發(fā)現(xiàn)缺陷立即用角向磨光機(jī)去除。為保證加工余量,按圖堆焊尺寸,外徑增加5mm,內(nèi)徑減少5mm,堆高13mm。一邊堆焊完成后再堆焊另一邊。
焊接完成后,用硅酸鋁耐火棉包覆緩冷,焊接部位冷到100~150℃,立即進(jìn)行焊后局部熱處理。熱處理采用火焰加熱至640~660℃,保溫30min,用測(cè)溫儀監(jiān)測(cè),升溫速度和冷卻速度均<300℃/h,冷卻至300℃以下可不控制,冷卻時(shí)用硅酸鋁纖維毯包覆緩冷。
4焊后檢驗(yàn)
按照工藝路線完成閥碟的堆焊和機(jī)械加工后,經(jīng)滲透探傷和超聲波探傷檢查,焊縫沒(méi)有裂紋、夾渣、氣孔等缺陷質(zhì)量,堆焊質(zhì)量達(dá)到JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(jí)的要求;在加工表面進(jìn)行硬度測(cè)試,其平均硬度值為HB241,與原母材的硬度值相近,滿足工件的使用性能。
5結(jié)論
2號(hào)機(jī)組1號(hào)高壓主汽調(diào)節(jié)閥焊接修復(fù)并運(yùn)行近1年后,在機(jī)組大修時(shí)解體檢查,堆焊的閥碟凸肩經(jīng)5616h運(yùn)行未發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題??梢?jiàn)用TIG-R34氬弧焊絲堆焊20Cr3MoWVA材料采用預(yù)熱350~400℃,焊后640~650℃,保溫30min處理的焊接工藝是合理可行的。它不但解決了高壓主汽調(diào)節(jié)閥正常對(duì)蒸汽進(jìn)行調(diào)節(jié),還節(jié)省了上萬(wàn)元資金。