CN101514430A

CN101514430A - 铬钼钒钢及铬钼钒钢铸件的修补工艺

Info

Publication number: CN101514430A
Application number: CNA200910131553XA
Authority: CN
Inventors: 董洪潮
Original assignee: Hangzhou Steam Turbine Casting and Forging Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Steam Turbine Casting and Forging Co Ltd
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2009-08-26

Abstract

本发明涉及一种铸造中既能够有效地减少裂纹，铸件焊补时又能够有效地防止裂纹的铬(ZG17Cr 1Mo1V)钼钒钢及铬钼钒钢铸件的修补工艺，所述的铬钼钒钢中含有0.15％～0.20％C、0.30％～0.60％Si、0.50％～0.80％Mn、1.20％～1.50％Cr、0.90％～1.10％Mo、0.20％～0.30％V、P≤0.03％、S≤0.03％，其余是Fe。优点：一是合金成份易控制，钢水均匀、纯净，P、S含量低；二是铸件裂纹极少，产品质量好；三是热处理后得到均匀细化的上贝氏组织，在高温、高压、应力状态下的热强度和抗氧化性匀比较好；四是能有效控制了铸件焊修裂纹的产生；五是可操作性强，现场生产实施方便、有效。

Description

铬钼钒钢及铬钼钒钢铸件的修补工艺

技术领域

本发明涉及一种铸造中既能够有效地减少裂纹，铸件焊补时又能够有效地防止裂纹的铬(ZG17Cr 1Mo1V)钼钒钢及铬钼钒钢铸件的修补工艺，属合金钢制造领域。

背景技术

铬钼钒钢(ZG15Cr IMoIV1)。其存在的不足之处：一是合金熔炼工艺不成熟，所铸的铸件裂纹多，特别是浇、冒口根部裂纹严重；二是热处理性能不稳定，微观组织粗大；三是铸件焊修时裂纹倾向严重。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种铸造中裂纹极少，热处理后得到均匀细化的微观组织，并且机械性能合格稳定，铸件焊补时能有效地防止裂纹产生的铬钼钒钢(ZG17Cr 1Mo1V)及铬钼钒钢铸件的修补工艺。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在现有铬钼钒钢的构成成分的基上及修补工艺的基础上：

1、在反复的试验对比的基础上对构成铬钼钒钢成份进行调整，通过电弧炉冶炼，使其物理性能达到：σ0.2≥440MPa，σ_b590～780MPa，δ₅15％ψ≥40％，α_kv(20℃)≥27j。

2、焊修方案的确定：

(1)焊补前的准备：采用VI/MT/PT检查表面铸件缺陷，用UT/RT检查内部缺陷，缺陷的去除采用手工打磨、或采用机械加工、或采用火焰表面清理、或采用碳弧气刨，缺陷去除后开出焊接坡口，补焊坡口及周围10mm范围的表面打磨露出金属光泽，缺陷清理结束后，有MT/PT检查确认缺陷清除干净。这样做的目的在于：补焊坡口及周围表面露出金属光泽，特别是对碳弧气刨去除的缺陷打磨去除增碳层，可使焊补过程减少气孔、夹渣的产生。

(2)预热：焊前必须预热的目是为了降低工件热影响区的温度梯度，减小温度应力，降低和控制冷却速度，以减少淬硬倾向，防止生成裂纹及减弱组织应力，利于氢的扩散逸出，因此焊前必须预热，其焊补时铸件需整体预热至少在℃300～400℃。

(3)焊接选用手工电弧焊全位置焊接、焊条药皮为低氢钠型、熔敷金属化学成分相近，用熔敷金属中含钒的低合金钢焊条，局部缺陷焊补后，应立即覆盖石以确保暖冷，降低焊补的淬硬倾向，改善显微组织，提高韧性，有利于焊逢是的氢扩散逸焊补区，避免产生延迟裂纹。

(4)焊后热处理需要进行扩散及细化晶粒的热处理：不能及时热处理的必须采用消氢措施，温度300～400℃，保温时间不得少于2h，消氢处理时工作上不能压其它工件；除应力温度则比回火温度低10～20℃。

(5)对焊补铸件先进行喷丸处理，并打磨使焊补区光滑过渡。

(6)对焊补所有电极能触及的区域进行MT检查。

技术方案1：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.15％～0.20％C、0.30％～0.60％Si、0.50％～0.80％Mn、1.20％～1.50％Cr、0.90％～1.10％Mo、0.20％～0.30％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

技术方案2：铬钼钒钢铸件的修补工艺，(1)焊补前的准备：用VI/MT/PT检查表面缺陷，用UT/RT检查内部缺陷，缺陷去除采用手工打磨或机械加工或火焰表面清理或碳弧气刨，缺陷去除后开出焊接坡口，补焊坡口及周围10mm范围的表面打磨露出金属光泽，缺陷清理结束后，有MT/PT再次检查确认缺陷清除干净；(2)预热：焊补时铸件整体预热至少300℃～400℃；(3)焊接选用手工电弧焊全位置焊接、焊条采用熔敷金属中含钒的低合金钢焊条，电流选择为焊条直径为3.2mm时，焊接电流90A～120A，焊条直径为4.0mm时，焊接电流130A～170A，焊条直径为5.0mm时，焊接电流170A～210A，焊层间温度≤350℃，局部缺陷焊补后，应立即覆盖石以确保暖缓冷；(4)焊后处理：不能及时热处理的必须采用消氢措施，温度300℃～400℃，保温时间不得少于2h，除应力温度则比回火温度低10℃～20℃，并且消氢处理时不能压其它工件；(5)对焊补铸件先进行喷丸处理，并打磨使焊补区光滑过渡；(6)对焊补所有电极能触及的区域进行MT检查。

本发明与背景技术相比，一是合金成份易控制，钢水均匀、纯净，P、S含量低；二是铸件裂纹极少，产品质量好；三是热处理后得到均匀细化的上贝氏组织，在高温、高压、应力状态下的热强度和抗氧化性匀比较好；四是能有效控制了铸件焊修裂纹的产生；五是可操作性强，现场生产实施方便、有效。

附图说明

图1是铬钼钒钢(ZG17Cr 1Mo1V)退火曲线示意图。

图2是铬钼钒钢(ZG17Cr 1Mo1V)正火曲线示意图。

图3是铬钼钒钢(ZG17Cr 1Mo1V)回火曲线示意图。

图4是铬钼钒钢(ZG17Cr 1Mo1V)工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.15％～0.20％C、0.30％～0.60％Si、0.50％～0.80％Mn、1.20％～1.50％Cr、0.90％～1.10％Mo、0.20％～0.30％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例2：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.15％C、0.60％Si、0.50％Mn、1.20％Cr、1.10％Mo、0.20％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例3：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.20％C、0.30％Si、0.80％Mn、1.50％Cr、0.90％Mo、0.30％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例4：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.18％C、0.45％Si、0.65％Mn、1.35％Cr、1.00％Mo、0.25％％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例5：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.17％C、0.35％Si、0.55％Mn、1.25％Cr、0.95％Mo、0.23％％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例6：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.19％C、0.65％Si、0.75％Mn、1.45％Cr、1.05％Mo、0.27％％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例7：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.16％C、0.40％Si、0.55％Mn、1.25％Cr、0.99％Mo、0.22％％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例8：铬钼钒钢，所述的铬钼钒钢中含有0.15％C、0.55％Si、0.70％Mn、1.15％Cr、0.85％Mo、0.29％％V、P≤0.03％、S≤0.03％、，其余是Fe。

实施例9：参照附图1～5。铬钼钒钢铸件的修补工艺，HTC的外缸、阀壳、导叶持环等修补：

(1)焊补前的准备：用VI/MT/PT检查表面缺陷，用UT/RT检查内部缺陷，缺陷去除采用手工打磨或机械加工或火焰表面清理或碳弧气刨，缺陷去除后开出焊接坡口，补焊坡口及周围10mm范围的表面打磨露出金属光泽，缺陷清理结束后，有MT/PT再次检查确认缺陷清除干净；

(2)预热：焊补时铸件整体预热至少300℃～400℃；

(3)焊接选用手工电弧焊全位置焊接、焊条药皮为低氢钠型、熔敷金属化学成分相近，用熔敷金属中含钒的E5515-B2-V低合金钢焊条。电流选择为焊条直径为3.2mm时，焊接电流90A～120A，焊条直径为4.0mm时，焊接电流130A～170A，焊条直径为5.0mm时，焊接电流170A～210A，焊层间温度≤350℃，局部缺陷焊补后，应立即覆盖石以确保暖缓冷；

(4)焊后热处理需要进行扩散及细化晶粒的热处理：不能及时热处理的必须采用消氢措施，温度300℃～400℃，保温时间不得少于2h，并且消氢处理时不能压其它工件，除应力温度则比回火温度低10℃～20℃；

(5)对焊补铸件先进行喷丸处理，并打磨使焊补区光滑过渡；

(6)对焊补所有电极能触及的区域进行MT检查。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims

1、一种铬钼钒钢，其特征是：所述的铬钼钒钢中含有0.15％～0.20％C、0.30％～0.60％Si、0.50％～0.80％Mn、1.20％～1.50％Cr、0.90％～1.10％Mo、0.20％～0.30％V、P≤0.03％、S≤0.03％，其余是Fe。

2、一种铬钼钒钢铸件的修补工艺，其特征是：

(2)预热：焊补时铸件整体预热至少300℃～400℃；

(3)焊接选用手工电弧焊全位置焊接、焊条采用熔敷金属中含钒的低合金钢焊条，电流选择为焊条直径为3.2mm时，焊接电流90A～120A，焊条直径为4.0mm时，焊接电流130A～170A，焊条直径为5.0mm时，焊接电流170A～210A，焊层间温度≤350℃，局部缺陷焊补后，应立即覆盖石以确保暖缓冷；

(4)焊后处理：不能及时热处理的必须采用消氢措施，温度300℃～400℃，保温时间不得少于2h，除应力温度则比回火温度低10℃～20℃，并且消氢处理时不能压其它工件；

(5)对焊补铸件先进行喷丸处理，并打磨使焊补区光滑过渡；

(6)对焊补所有电极能触及的区域进行MT检查。