CN105252109A - 30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法 - Google Patents
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Abstract
本发明30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,属于压力容器的焊接技术领域;所要解决的技术问题是提供一种30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,高合格率地完成在成品条件下的产品缺陷修复;采用的技术方案是:30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,按照以下步骤进行加工:第一步,选择补焊的焊接方法,确定焊接工艺参数及去应力热处理工艺参数,第二步,确定补焊的坡口形式及尺寸,制备焊接坡口,第三步,补焊前预热,第四步,以选定的焊条及焊接电流等工艺参数进行补焊,第五步,去应力处理,第六步,采用X射线探伤方式检查补焊处质量;本发明用于30CrMnSiA焊接结构件成品条件下焊缝的裂纹补焊。
Description
技术领域
本发明30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,属于压力容器的焊接技术领域。
背景技术
30CrMnSiA是一种典型的Cr-Mn-Si系统的中碳调质钢,其特点是高的比强和高硬度(例如作为火箭外壳和装甲钢等),适合使用在高强度焊接结构件中,可用于筒形压力容器等高强度承力件。但这类钢的淬透性很大,可焊性较差,焊接工艺非常复杂。
传统上基于工艺、设备的限制,对于结构上要求熔透的焊缝,为了保证焊接质量,普遍采用清跟后双面焊接的方法。但目前的产品中有很多无法实现双面焊的结构,只能采用单面焊双面成型的方法,这对焊接参数以及焊工的操作技能要求都很严格,而且焊缝成型质量差,合格率较低。
此类结构件的加工工艺流程通常是先焊接后机加,焊接后设置机加工艺余量,能够保证成品尺寸的机加要求。但是,对于成品条件下此类结构件焊缝出现裂纹缺陷的补焊修复工艺方法,尚缺乏研究。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足,所要解决的技术问题是提供一种30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,能够高合格率地完成在成品条件下的产品缺陷修复。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,按照以下步骤进行加工:
第一步,选择补焊的焊接方法,确定焊接工艺参数以及去应力热处理工艺参数;
第二步,确定补焊的坡口形式及尺寸,制备焊接坡口,坡口角度大于45°,焊接钝边1~2mm;
第三步,补焊前预热,采用局部预热或加热炉整体预热的方式,预热温度为300~350℃;
第四步,补焊,以选定的焊条及焊接电流等工艺参数进行补焊;
第五步,去应力处理,补焊后立即进炉进行低温回火热处理,温度为200~250℃,时间17~19小时,并随炉冷却至常温;
第六步,探伤检测,补焊完成待冷却至室温后,采用X射线探伤方式检查补焊处质量。
所述的第一步补焊的焊接方法选定手工电弧焊方式进行补焊。
所述手工电弧焊焊接方式采用多层焊措施,每焊完一层必须将该层焊缝的熔渣、飞溅、表面缺陷等仔细清理干净后方再进行下一层焊缝的焊接。
所述第四步的补焊期间,层间温度不低于270℃。
所述第二步的焊接坡口制备为机械制备或手工制备。
本发明同现有技术相比所具有的有益效果是:采用包括确定各项流程工艺参数、焊缝缺陷制备坡口、补焊、去应力及探伤检测等工艺流程,完成产品在成品条件下的产品缺陷修复,且合格率高。
具体实施方式
30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,按照以下步骤进行加工:
第一步,选择补焊的焊接方法,确定焊接工艺参数以及去应力热处理工艺参数;
第二步,确定补焊的坡口形式及尺寸,制备焊接坡口,坡口角度大于45°,焊接钝边1~2mm;
第三步,补焊前预热,采用局部预热或加热炉整体预热的方式,预热温度为300~350℃;
第四步,补焊,以选定的焊条及焊接电流等工艺参数进行补焊;
第五步,去应力处理,补焊后立即进炉进行低温回火热处理,温度为200~250℃,时间17~19小时,并随炉冷却至常温;
第六步,探伤检测,补焊完成待冷却至室温后,采用X射线探伤方式检查补焊处质量。
所述的第一步补焊的焊接方法选定手工电弧焊方式进行补焊。
所述手工电弧焊焊接方式采用多层焊措施,每焊完一层必须将该层焊缝的熔渣、飞溅、表面缺陷等仔细清理干净后方再进行下一层焊缝的焊接。补焊过程中,应尽量避免补焊完成一处,再去补焊下一处的方式。
所述第四步的补焊期间,层间温度不低于270℃。
所述第二步的焊接坡口制备为机械制备或手工制备。
当多处补焊、且每处补焊工作量较大时,焊缝坡口角度大,焊缝金属填充多,引起的焊接变形也较大,考虑到在成品条件下焊接时的变形问题,采用手工电弧焊时应采取“跳焊”补焊的方式,防止补焊处局部热输入过大,产生较大的焊接残余应力。
补焊过程中,应避免产生咬边、堆高过大、未熔合以及根部未焊透等缺陷,消除产生应力集中源隐患。
以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。壁厚11mm的30CrMnSiA成品焊缝裂纹补焊,按照以下步骤进行加工:
第一步,选择补焊的焊接方法为手工电弧焊方式,确定焊接工艺参数以及去应力热处理工艺参数:选定焊条J107Cr,直径φ3.2~4mm,采用φ3.2mm焊条焊接,焊接电流100~150A,盖面焊时允许采用φ4mm焊条,焊接电流180~230A;考虑到补焊时局部易产生较大的焊接残余应力,引起“边补边裂”的问题,宜采取补焊前、补焊过程中、补焊后适当的热处理措施,选定热处理工艺参数;
第二步,确定补焊的坡口形式及尺寸,机械制备焊接坡口,坡口角度大于45°,焊接钝边1~2mm;
第三步,补焊前预热,采用加热炉整体预热的方式,预热温度为300~350℃;
第四步,补焊,以选定的焊条及焊接电流等工艺参数进行补焊,补焊过程中,注意应保证层间温度不低于270℃,当温度低于270℃时且补焊工作未完成时,应及时重新进加热炉加热至300~350℃时,再出炉进行补焊;
第五步,去应力处理,补焊后立即进炉进行低温回火热处理,温度为200~250℃,时间17~19小时,并随炉冷却至常温,消除焊接残余应力;
第六步,探伤检测,补焊完成待冷却至室温后,采用X射线探伤方式检查补焊处质量。
上面对本发明的实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,其特征在于按照以下步骤进行加工:
第一步,选择补焊的焊接方法,确定焊接工艺参数以及去应力热处理工艺参数;
第二步,确定补焊的坡口形式及尺寸,制备焊接坡口,坡口角度大于45°,焊接钝边1~2mm;
第三步,补焊前预热,采用局部预热或加热炉整体预热的方式,预热温度为300~350℃;
第四步,补焊,以选定的焊条及焊接电流等工艺参数进行补焊;
第五步,去应力处理,补焊后立即进炉进行低温回火热处理,温度为200~250℃,时间17~19小时,并随炉冷却至常温;
第六步,探伤检测,补焊完成待冷却至室温后,采用X射线探伤方式检查补焊处质量。
2.根据权利要求1所述的30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,其特征在于:所述的第一步补焊的焊接方法选定手工电弧焊方式进行补焊。
3.根据权利要求2所述的30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,其特征在于:所述手工电弧焊焊接方式采用多层焊措施,每焊完一层必须将该层焊缝的熔渣、飞溅、表面缺陷等仔细清理干净后方再进行下一层焊缝的焊接。
4.根据权利要求3所述的30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,其特征在于:所述第四步的补焊期间,层间温度不低于270℃。
5.根据权利要求4所述的30CrMnSiA焊接结构件成品焊缝裂纹补焊法,其特征在于:所述第二步的焊接坡口制备为机械制备或手工制备。
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