1、概述
在工业管线的承压阀门中,铸钢阀门由于其成本的经济性和规划的灵活性,遭到广泛运用。可是由于锻造技术遭到铸件尺度、壁厚、气候、原资料和施工操作的各种制约,铸件会呈现砂眼、气孔、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种锻造缺点,尤以砂型锻造的合金钢铸件为更多。由于钢中合金元素越多钢液的流动性越差,锻造缺点就更易发生。因而,缺点区分和制定合理、经济、有用及可靠的补焊技术来保证补焊后的阀门契合质量需求已成为阀门冷热加工共同重视的疑问。这篇文章介绍几种多见铸钢件缺点的补焊办法和经历(焊条选用旧商标标明)。
2、缺点处理
2.1、缺点判别
在出产实践中,有些铸件缺点不允许补焊,如贯穿性裂纹、穿透性缺点(穿底)、蜂窝状气孔、无法铲除的夹砂夹渣和面积超越65cm2的缩松等,以及两边合同中约好的其他不能补焊的重大缺点。在补焊前应判别缺点的类型。
2.2、缺点除掉
在工厂里通常可选用碳弧气刨吹去锻造缺点,然后用手提角磨机打磨缺点部位至显露金属光泽。但出产实践中更多的是直接用碳钢焊条大电流除掉缺点,并用角磨机磨出金属光泽。通常铸件缺点除掉,可用<4mm-J422焊条,160～180A电流,将缺点除干净,角磨机将缺点口打磨成U形,减少施焊应力。缺点铲除的彻底,补焊质量好。
2.3、缺点部位预热
碳素钢和奥氏体不锈钢铸件,凡补焊部位的面积<65cm2,深度<铸件厚度的20%或25mm,通常无需预热。但ZG15Cr1Mo1V、ZGCr5Mo等珠光体钢铸件,由于钢的淬硬倾向大,冷焊易裂,应作预热处理,预热温度为200～400℃(用不锈钢焊条补焊,温度取小值),保温时刻应不少于60min。如铸件不能全体预热,可用氧-乙炔在缺点部位并拓展20mm后加热至300-350℃(背暗处目测调查微暗红色),大号割炬中性焰枪先在缺点处及周边做圆周快速摇摆几分钟,然后改为缓慢移动坚持10min(视缺点厚度而定),使缺点部位充沛预热后,敏捷补焊。
3、补焊办法
3.1、需求
对奥氏体不锈钢铸件进行补焊时,要在通风处,使之快速冷却。对珠光体低合金钢铸件和补焊面积过大的碳钢铸件则应选背风处或用挡风板遮挡,防止快冷形成裂纹。补焊一个堆层的,补焊后应立即铲除药渣,并沿缺点中间向外均匀地锤击,下降补焊应力。若补焊分几层进行(通常3～4mm为一补焊层),则每层补焊后均要及时铲除药渣和锤击补焊区域。如在冬天施焊,ZG15Cr1Mo1V类的珠光体合金钢铸件,每补焊一层还运用氧-乙炔重复加热,再敏捷补焊,以防止发生焊接裂纹。
3.2、焊条处理
补焊前,应首要查看焊条是不是预热,通常焊条应经150～250℃烘干1h。预热后的焊条应置保温箱中,做到随用随取。焊条重复预热3次,若焊条外表药皮有掉落、开裂和生锈,应不予运用。
3.3、补焊次数
承压铸件,如阀门壳体经试压渗水,同一部位通常只允许补焊一次,不能重复补焊,由于屡次补焊会使钢中晶粒粗大,影响铸件的承压功能,除非铸件能够在焊后从头进行热处理。其他非承压同一部位的补焊,通常规则补焊不超越3次。同一部位的补焊超越二次的碳钢铸件,焊后应作消除应力处理。
3.4、补焊层高度
铸件的补焊高度通常高出铸件平面2mm摆布,以利机加工。补焊层太低,机加工后易显露焊疤。补焊层过高,费时费力费资料。
4、补焊后处理
4.1、重要补焊
水压试验有渗漏的铸件、补焊面积>65cm2的铸件,深度>铸件壁厚20%或25mm的铸件,ASTMA217/A217M-2007中均认为是重要补焊。对此种重要补焊A217标准中提出,都应进行去应力处理或彻底再加热处理,而这种去应力处理或彻底再加热处理,必须用经审定合格的办法进行,即重要补焊需制定补焊技术。ASTMA352/A352M2006中规则,重要补焊后的去应力或焊后热处理是强行需求。与A217/A217M相对应的中国行业标准JB/T5263-2005中将重要补焊界说为“重缺点”。但事实上,除铸件毛坯能够彻底再加热处理外,很多缺点通常是在精加工进程中才发现的,已无法再彻底热处理。因而,出产实践中,通常是由有经历的持有压力容器焊接证书的焊工在现场用有用的办法处理。
4.2、消除应力
精加工后发现的缺点补焊后,已无法做全体消除应力回火处理,通常可选用缺点部位氧-乙炔火焰部分加热回火办法。选用大号割炬中性火焰来回缓慢摇摆,将铸件加热到外表呈现目视可见暗红色(约740℃),保温(2min/mm,但不少于30min)。消除应力处理后应立即在缺点处盖上石棉板。珠光体钢阀门通径上的缺点,补焊时还应在通径内腔填塞石棉板,使之缓冷。此种操作,既简洁又经济,但需求焊工有必定实践经历。
不锈钢铸件在补焊后通常不作处理,但应在通风处施焊,使补焊区快冷。除非补焊后标明已导致奥氏体组织的改动,或归于重缺点。在合同和条件许可下,应重做固溶化处理。缺点面积过大过深的碳钢铸件和各种珠光体铸件,处于铸件清整期间和虽进入粗加工、但留有精加工余量的,应在补焊后施行消除应力处理。碳钢消除应力回火温度可设为600～650℃,ZG15Cr1Mo1V和ZGCr5Mo回火温度均可设为700～740℃,ZG35CrMo回火温度设为500～550℃。所有钢种的铸件,其消除应力回火的保温时刻均不少于120min,并随炉冷却到100℃以下出炉。
4.3、无损查看
关于阀门铸件的“重缺点”和“重要补焊”,ASTMA217A217M-2007标准中规则,如铸件出产契合S4(磁粉查看)弥补需求的规则,补焊要选用查看铸件同一质量标准的磁粉查验来查看。如铸件出产契合S5(射线照相查看)弥补需求的规则,关于水压试验渗漏的铸件、或预备补焊的任何凹坑深度超越壁厚的20%或1in1(25mm)的铸件以及预备补焊的任何凹坑面积约大于10in2(65cm2)的铸件的补焊,都要选用查看铸件同一标准的射线查验进行查看。JB/T5263-2005标准中规则,重缺点补焊后应进行射线或超声查看。即关于重缺点和重要补焊,必需要进行有用的无损查看,证实合格后方能运用。
4.4、等级鉴定
关于补焊区域无损查看缺点陈述的等级,JB/T3595-2002中规则,关于电站阀的铸钢件阀门坡口和补焊部位应按GB/T5677-1985进行鉴定,三级合格。阀门对接焊缝应按GB/T3323-1987进行鉴定,二级合格。JB/T644-2008中对铸件中一起存在二种不一样等级缺点也给出了明确规则,在鉴定区一起存在两类或两类以上且等级不一样的缺点时,取其中最低等级定为归纳鉴定等级。一起存在两类或两类以上且等级一样的缺点时,其归纳等级应下降一级。
通常工况阀门的订购合同中不标示阀门铸件等级,更少在合同中注明缺点补焊后的合格等级,这通常给阀门的出产、查验和出售带来诸多矛盾。根据中国当前铸钢件的实际质量水平缓多年经历,补焊区域鉴定的等级通常认为不应低于GB/T5677-1985中的三级,即ASMEE446b标准规则的Ⅲ级。耐酸耐蚀管线工况的铸钢阀门和高压铸钢阀门的壳体承压部位,通常应达到ASMEE446bⅡ级或以上标准。射线查看结果标明,经契合标准程序和标准补焊的缺点区域,熔敷进程中生成的缺点,比铸件自身还要少,等级更高。总归,补焊作为制作进程的一部分,不行漫不经心。