CN112935705B - 一种金属表面焊接修复工艺 - Google Patents

一种金属表面焊接修复工艺 Download PDF

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CN112935705B CN202110305438.0A CN202110305438A CN112935705B CN 112935705 B CN112935705 B CN 112935705B CN 202110305438 A CN202110305438 A CN 202110305438A CN 112935705 B CN112935705 B CN 112935705B
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Abstract

一种金属表面焊接修复工艺，涉及金属修复的领域，包括：S1：检测需修复部位邻近处的表面硬度；S2：测量需修复部位的厚度，根据修复部位的厚度H0计算最大挖补深度H，计算方式为H=X•H0，X为0.2‑0.3；S3：对需修复部位表面进行预处理；S4：选择焊接修复所需焊材；S5：对需修复部位进行焊接；S6：对修复部位表面硬度值处理；S7：对修复部位敲击、打磨抛光、检测；S6的处理方式为火焰热处理，热处理的恒温时间为（2H‑3H）min，H为最大挖补深度，单位为mm，热处理的温度为℃，Ac1为焊材的金属临界点温度，本申请便于确定在加工过程中的工艺参数及焊材。

Description

一种金属表面焊接修复工艺
技术领域
本申请涉及金属修复的领域，尤其是涉及一种金属表面焊接修复工艺。
背景技术
金属设备、管道、压力容器在使用过程中存在表面损坏的可能性，为了延长金属设备、管道、压力容器的使用寿命，需要对金属表面的损坏处进行修复。
焊接修复为现在常用的金属表面修复技术，在使用焊接修复时，需对金属表面进行挖补，再在挖补表面进行堆敷，焊接焊材与堆敷材料，热处理修复部位表面，打磨处理修复部位表面，使修复部位在修复好的同时保持适宜硬度值。修复部位与其邻近部位的硬度值差值过大，造成焊缝的冲击功较低，修复部位存在出现裂纹的可能性，受到外力时，由于应力分布并不均匀，造成局部应力集中，修复部位出现裂纹的几率将进一步增大。修复部位与其邻近部位的硬度值差值过小，修复部位的抗拉强度较低，抗形变能力较差，在运行过程中出现变形和断裂的风险性较大。根据经验，修复部位与修复部位周围部位的硬度差值范围为50-80HB时修复效果较佳，对修复对象后续使用的影响较小。
针对上述中的相关技术，发明人认为在焊接修复厚度为20mm以上的金属器具过程中，工人难以确认不同材料加工过程中的工艺参数及焊材选择，采用预测的参数加工后存在修补质量差、难以修补的情况，修复质量较差。
发明内容
为了提高修复质量，本申请提供一种金属表面焊接修复工艺。
本申请提供的一种金属表面焊接修复工艺采用如下的技术方案：
一种金属表面焊接修复工艺，包括：
S1：检测需修复部位邻近部位的表面硬度；
S2：测量需修复部位的厚度H0，根据需修复部位的厚度H0计算最大挖补深度H，计算方式为H＝X·H0，X为0.2-0.3，H和H0的单位均为mm；
S3：对需修复部位表面进行预处理；
S4：选择焊接修复所需焊材；
S5：对需修复部位进行焊接；
S6：对修复部位表面进行硬度值处理；
S7：对修复部位敲击处理、打磨抛光、检测；
所述S6的处理方式为火焰热处理，热处理的恒温时间为(2H-3H)min，H为最大挖补深度，热处理的温度为0.7(Ac1+20)±5℃，Ac1为焊材的金属临界点温度。
通过采用上述技术方案，能够对需修复的金属表面进行修复，在修复的过程中，能够根据需修复部位的厚度推测出最大挖补深度，根据最大挖补深度判断热处理的恒温时间的范围，同时，能够根据焊材的Ac1计算热处理温度，便于根据不同的工况计算具体的工艺参数。
可选的，S1包括：
S11：打磨需修复部位邻近部位的检测面；
S12：在检测面上选取多个检测点进行硬度值检测；
S13：求取各个检测点硬度值的平均值
Figure BDA0002989370870000021
通过采用上述技术方案，多次测量求取硬度的平均值，提升金属表面硬度测量值的精确度，对金属表面进行硬度的测量，便于根据金属表面硬度得出HBMAX，从而便于选择焊材，在选择了焊材后，能够根据焊材的Ac1计算热处理的温度。
可选的，所述需修复部位的厚度H0的计算方式为，多次测量需修复部位厚度，计算多次厚度测量值的平均值。
通过采用上述技术方案，多次测量修复部位厚度，求取多次测量的平均值作为H0能够提高修复部位厚度测量值的精确度，测量需要修补部位的厚度，便于在后续步骤中根据需修补部位的厚度计算最大挖补深度。
可选的，S3包括：
S31：确定最大挖补深度；
S32：修复表面使表面圆弧过渡；
所述S32中圆弧半径为3-10mm。
通过采用上述技术方案，根据修补部位的厚度确定最大挖补深度，将修复表面处理为圆弧状过渡，便于降低束缚应力，减少束缚应力诱发应力腐蚀裂纹的可能性。
可选的，S4包括：
S41：根据
Figure BDA0002989370870000031
确定焊缝经焊接及热处理后的硬度值为HBMax；
S42：根据HBMax确定HB0的范围，所述HB0是材料牌号的硬度值的上限值；
S43：根据HB0的范围选择材料牌号；
S44：通过材料牌号确定材料匹配的焊材及焊材Ac1；
S41中HBMax和
Figure BDA0002989370870000032
满足以下关系：
Figure BDA0002989370870000033
S42中HBMax和HB0满足以下关系：HBMax＝A(HB0-B)+26，所述A设置为1.0-1.5，所述B设置为10-20。
通过采用上述技术方案，根据公式通过硬度值的平均值
Figure BDA0002989370870000034
计算出HBMax的范围，便于根据HBMax的范围确定HB0的范围，从而根据HB0的范围选择材料牌号，确定所选材料牌号后，根据材料牌号确定与材料相匹配的焊材及该焊材的Ac1，根据相匹配的焊材及该焊材的Ac1，确定修复后焊缝的热处理温度。
可选的，S5包括：
S51：在挖补部位表面堆敷镍基材料；
S52：焊接焊材与镍基材料。
通过采用上述技术方案，便于将堆敷材料与焊材焊接在一起，从而完成需修复部位的焊接。
可选的，S7包括：
S71：打磨焊缝，使焊缝高于修复部位表面3-5mm；
S72：制备加工冲击试块；
S73：敲击冲击试块处理焊缝表面；
S74：打磨抛光焊缝表面；
S75：检测焊缝有无裂纹缺陷，无裂纹缺陷则修复合格，有裂纹缺陷则挖去裂纹缺陷处重复S5-S7，直至表面无裂纹。
通过采用上述技术方案，制备试块，通过敲击试块冲击焊缝表面，去除修复部位表面应力，同时敲击焊缝处便于提升焊缝表面硬度。
可选的，S72包括：
S7201：选取外径为200-300mm、厚度为20mm的管道；
S7202：在管道上截取冲击试块；
S7203：打磨冲击试块外弧侧，使冲击试块外弧侧的硬度值不低于220HB。
通过采用上述技术方案，制备冲击试块，使冲击试块的尺寸及厚度符合加工焊缝的需求，同时使试块具备外弧与内弧，便于试块对焊缝进行修整。
可选的，S73包括：
S7301：使冲击试块外弧侧与焊缝表面保持接触；
S7302：使用外力敲打冲击试块内弧侧。
通过采用上述技术方案，外力通过冲击试块传递至焊缝处，便于去除修复部位应力，减少束缚应力诱发应力腐蚀裂纹的可能性，同时便于提升焊缝处表面硬度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请通过设置热处理温度与热处理的恒温时间的公式，在热处理过程中，能够根据需修复部位的厚度推测出最大挖补深度，根据最大挖补深度判断热处理的恒温时间的范围，同时，能够根据焊材的Ac1计算热处理温度，便于根据不同的工况计算具体的工艺参数；
2.本申请设置公式对焊缝经焊接及热处理后的硬度值HBMax进行估算，根据估算的HBMax确定HB0的范围，通过HB0的范围选择材料号牌，根据材料号牌选择与材料相匹配的焊材，从而便于通过焊材确定该焊材的Ac1；
3.本申请通过制备冲击试块对修复部位修整打磨抛光，外力通过冲击试块传递至焊缝处，便于去除修复部位应力，减少束缚应力诱发应力腐蚀裂纹的可能性，同时便于提升焊缝处表面硬度值。
附图说明
图1是本申请实施例一种金属表面焊接修复工艺的流程图。
具体实施方式
本申请实施例、对比例公开一种金属表面焊接修复工艺。
实施例
实施例1
S1：在邻近需修复部位邻近部位处表面打磨检测面，每个检测面取若干检测点，采用便携式里氏硬度计检测各个检测点的硬度，在本实施例中，共选取五个检测点进行硬度测量，检测的数据分别为：HB1＝170HB、HB2＝166HB、HB3＝172HB、HB4＝176HB、HB5＝171HB，求各个检测点的硬度平均值
Figure BDA0002989370870000051
S2：采用测厚仪对需修复部位多次测量，在本实施例中，共测量五次，H1＝17mm、H2＝22mm、H3＝19mm、H4＝21mm、H5＝21mm取平均值，得出测量厚度20mm；S3：确定最大挖补深度为H＝20×0.3＝6mm，修复表面加工成圆弧半径3mm的过渡面；
S4：根据平均值
Figure BDA0002989370870000052
估算出焊缝经完成焊接及热处理后的硬度值HBMax的范围191-221HB，选取HBMax的值为191HB，根据HBMax的值为191HB确定HB0的范围是120-185HB，取HB0＝170HB时，对应的材料牌号为15CrMoG，其匹配的焊材为R30，焊材的Ac1为730℃。
S5：首先在挖补部位表面堆敷镍基材料，再将匹配的焊材与堆敷的镍基材料焊接，直至完成需修复部位的焊接；
S6：对修复部位进行热处理，热处理温度与所匹配焊材的Ac1有关，计算得出温度为525℃，在热处理温度的可允许差值范围内取热处理温度为520℃，热处理的恒温时间为12-18min，选取12min；
S7：将焊缝余高打磨至5mm；在外径为300mm，厚度为20mm的管道中间截取一试块，试块的轴向和径向长度都为100mm，将试块外弧侧表面淬火处理，使试块外弧侧硬度值不低于220HB；将试块外弧侧与焊缝表面保持接触并形成冲击面，用100N的力冲击铁块内弧侧，保证冲击面受力均匀；焊缝表面经冲击处理后，再对焊缝表面分别进行打磨和抛光；对抛光部位表面进行检测，抛光部位表面无裂纹、缺陷即为修补完成。
实施例2
S1：在需修复部位邻近部位处打磨检测面，每个检测面取若干检测点，在本实施例中，共选取五个检测点采用便携式里氏硬度计进行硬度测量，检测的数据分别为：HB1＝219HB、HB2＝214HB、HB3＝213HB、HB4＝218HB、HB5＝216HB，求各个检测点的硬度平均值
Figure BDA0002989370870000053
S2：采用测厚仪对需修复部位多次测量，在本实施例中，共测量五次，H1＝38mm、H2＝41mm、H3＝39mm、H4＝43mm、H5＝39mm取平均值，得出测量厚度40mm；S3：确定最大挖补深度为H＝40×0.25＝10mm，修复表面加工成圆弧半径7mm的过渡面；
S4：根据平均值
Figure BDA0002989370870000061
估算出焊缝经完成焊接及热处理后的硬度值HBMax的范围236-266HB，选取HBMax的值为251HB，根据HBMax的值为251HB确定HB0的范围是160-245HB，取HB0＝180HB时,对应的材料牌号为P22时，其匹配的焊材为R40，焊材的Ac1为780℃。
S5：首先在挖补部位表面堆敷镍基材料，再将匹配的焊材与堆敷的镍基材料焊接，直至完成需修复部位的焊接；
S6：对修复部位进行热处理，热处理温度与所匹配焊材的Ac1有关，计算得出温度为560℃，在热处理温度的可允许差值范围内取热处理温度为560℃，热处理的恒温时间为20-30min，选取25min；
S7：将焊缝余高打磨至4mm；在外径为250mm，厚度为20mm的管道中间截取一试块，试块的轴向和径向长度都为100mm，将试块外弧侧表面淬火处理，使试块外弧侧硬度值不低于220HB；将试块外弧侧与焊缝表面保持接触并形成冲击面，用100N的力冲击铁块内弧侧，保证冲击面受力均匀；焊缝表面经冲击处理后，再对焊缝表面分别进行打磨和抛光；对抛光部位表面进行检测，抛光部位表面无裂纹、缺陷即为修补完成。
实施例3
S1：在需修复部位邻近部位处打磨检测面，每个检测面取若干检测点，在本实施例中，共选取五个检测点采用便携式里氏硬度计进行硬度测量，检测的数据分别为：HB1＝267mm、HB2＝272mm、HB3＝283mm、HB4＝279mm、HB5＝279mm，求各个检测点的硬度平均值
Figure BDA0002989370870000062
S2：在本实施例中，共测量五次，H1＝59mm、H2＝62mm、H3＝56mm、H4＝61mm、H5＝62mm取平均值，得出测量厚度60mm；
S3：确定最大挖补深度为H＝60×0.2＝12mm，修复表面加工成圆弧半径10mm的过渡面；
S4：根据平均值
Figure BDA0002989370870000063
估算出焊缝经完成焊接及热处理后的硬度值HBMax的范围296-326HB，选取HBMax的值为326HB，根据HBMax的值为326HB确定HB0的范围是210-320HB，取HB0＝250HB时，对应的材料牌号为P92，其匹配的焊材为MTS-616，焊材的Ac1为800℃。
S5：首先在挖补部位表面堆敷镍基材料，再将匹配的焊材与堆敷的镍基材料焊接，直至完成需修复部位的焊接；
S6：对修复部位进行热处理，热处理温度与所匹配焊材的Ac1有关，计算得出温度为574℃，在热处理温度的可允许差值范围内取热处理温度为579℃，热处理的恒温时间为24-36min，选取36min；
S7：将焊缝余高打磨至3mm；在外径为200mm，厚度为20mm的管道中间截取一试块，试块的轴向和径向长度都为100mm，将试块外弧侧表面淬火处理，使试块外弧侧硬度值不低于220HB；将试块外弧侧与焊缝表面保持接触并形成冲击面，用100N的力冲击铁块内弧侧，保证冲击面受力均匀；焊缝表面经冲击处理后，再对焊缝表面分别进行打磨和抛光；对抛光部位表面进行检测，抛光部位表面无裂纹、缺陷即为修补完成。
对比例
对比例1：对比例1与实施例2的区别在于不经过计算，直接选择HB0＝156HB的20号钢所匹配的焊材E4303进行焊接。
对比例2：对比例2与实施例2的区别在于不经过计算，直接选择HB0＝250HB的P91钢所匹配的焊材E9015-B9进行焊接。
对比例3：对比例3与实施例2的区别在于不进行热处理。
对比例4：对比例4与实施例2的区别在于热处理的温度为560℃，热处理的恒温时间为35min。
对比例5：对比例5与实施例2的区别在于热处理的温度为610℃，热处理的恒温时间为35min。
对比例6：对比例6与实施例2的区别在于热处理的温度为660℃，热处理的恒温时间为30min。
对比例7：对比例7与实施例2的区别在于热处理的温度为710℃，热处理的恒温时间为20min。
对比例8：对比例8与实施例2的区别在于热处理的温度为760℃，热处理的恒温时间为15min。
对比例9：对比例9与实施例2的区别在于热处理的温度为560℃，热处理的恒温时间为15min。
对比例10：对比例10与实施例2的区别在于不进行制备加工冲击试块、使用冲击试块敲击焊缝表面、打磨焊缝的处理。
检测方法
裂纹率检测
实施例1-3、对比例1-10各设置20个试样，焊接完成后将进行过热处理的试样自然冷却至室温，采用表面着色的检测方法检测实施例1-3、对比例1-10在未敲击时是否出现裂纹，统计实施例1-3、对比例1-10出现裂纹的比例，未敲击时出现裂纹的比例如表1所示。
对实施例1-3、对比例1-9中无裂纹的试样进行S71-S73的敲击处理，统计敲击处理后实施例1-3、对比例1-9原本无裂纹的试样出现裂纹的比例，敲击后试样出现裂纹的比例如表2所示。
表1未敲击时实施例1-3、对比例1-9的裂纹率
实施例/对比例 裂纹率
实施例1 0
实施例2 0
实施例3 0
对比例1 0
对比例2 10％
对比例3 15％
对比例4 0
对比例5 0
对比例6 0
对比例7 0
对比例8 0
对比例9 0
对比例10 0
表2敲击后实施例1-3、对比例1-8的裂纹率
Figure BDA0002989370870000081
Figure BDA0002989370870000091
硬度检测
对实施例1-3、对比例1-9修补部位采用便携式里氏硬度计进行硬度测量，测量数据如表3所示。
表3实施例1-3、对比例1-9的硬度
实施例/对比例 硬度(HB)
实施例1 232
实施例2 288
实施例3 342
对比例1 201
对比例2 321
对比例3 315
对比例4 262
对比例5 251
对比例6 240
对比例7 223
对比例8 203
对比例9 305
对比例10 248
结合实施例1-3及表1-3，实施例1-3的裂纹率均0，实施例1-3均在需修复材料的基础上有较高的硬度，可以得出本方法进行焊接修复的修复部位不易出现裂纹，修复效果较好，在后续使用中修复部位拥有较好的耐磨性、抗形变性、抗裂性。
结合实施例2、对比例1及表1-3能够得出，对比例1不易产生裂纹，但对比例1的硬度值明显低于实施例2的硬度值，对比例1在后续的使用过程中存在抗拉强度较低导致断裂或容易发生形变可能性，从而得出根据计算选择的焊材拥有较高的硬度，在后续使用过程中，修复部位的抗拉强度较高、抗形变性能较好。
结合实施例2、对比例2及表1-3能够得出，对比例2的硬度值过高，且对比例2的表面在敲击前出现裂纹，由此可以得出，敲击之前，修复部位的焊缝硬度值过高时，冲击功较低，修复部位出现裂纹的几率较高，在裂纹部位随时都有发生断裂的可能。在敲击后，原本未出现裂纹的试样产生新的裂纹，由此可以得出，由于修复部位与其周围部位之间的硬度值差值过高，敲击之后，修复部位在受到外力时，焊缝处与周围部位的承受能力不同，容易造成应力集中，存在修复部位出现裂纹的可能性。
结合实施例2、对比例3及表1-3能够得出，对比例3的裂纹率较高，且对比例3的硬度值较高，因此可以得出，热处理不仅能够消除修复部位的内部应力，减少修复部位产生裂纹的可能性，还可以将焊缝硬度值调整到较佳范围，便于提升修复部位的抗裂性。同时，修复部位与其周边部位的硬度值差值过高，敲击之后，修复部位与其周边部位在受到外力时，焊缝处与周围部位的承受能力不同，容易出现应力集中，存在修复部位出现裂纹的可能性。
结合实施例2、对比例4及表1-3能够得出，实施例2与对比例4均无裂纹，但对比例4的硬度值明显低于实施例2的硬度值，因此可以说明，热处理温度相同的情况下，热处理的恒温时间高于设定值时，修复部位的硬度较低，在使用过程中容易产生磨损等现象，热处理的恒温时间过长会降低修复部位硬度值。硬度值的降低，导致修复部位在使用过程中容易产生磨损等现象，抗拉强度也会相应降低，更容易发生形变。对比例4在后续使用过程中存在修复部位容易发生形变或断裂可能性。因此，热处理的恒温时间延长存在导致硬度值降低的可能性。
结合实施例2、对比例5及表1-3能够得出，实施例2与对比例5的裂纹率均较少，可以得出，对比例5的热处理温度幅度提升且热处理的恒温时间超过范围时，会导致修复部位的硬度值明显降低，导致修复部位在使用过程中容易产生磨损等现象，抗拉强度也会相应降低，更容易发生形变。对比例5在后续使用过程中存在修复部位容易发生形变或断裂可能性，因此热处理温度较高且恒温时间的延长存在导致焊缝硬度值降低的可能性。
结合实施例2、对比例6-7及表1-3能够得出，实施例2与对比例6-7的裂纹率均较少，可以得出，当热处理的恒温时间适宜时，对比例6-7的热处理温度大幅度提升，会导致修复部位的硬度值显著降低，导致修复部位在使用过程中容易产生磨损等现象，抗拉强度也会相应降低，更容易发生形变。对比例6-7在后续使用过程中存在修复部位容易发生形变或断裂可能性，因此热处理的恒温时间适宜时提升热处理温度存在焊缝硬度值降低的可能性。
结合实施例2、对比例8及表1-3能够得出，对比例8的硬度明显低于实施例2的硬度，因此可以得出，以较短的的恒温时间和过高的温度进行热处理时，修复部位的硬度值严重降低，导致修复部位在使用过程中容易产生磨损等现象，抗拉强度也会急剧下降，容易产生形变，难以满足使用需求。
结合实施例2、对比例9及表1-3可以得出，对比例9以适宜温度进行较短的恒温时间热处理后，对比例9的硬度值明显大于实施例2的硬度值，且对比例9在敲击后产生裂纹，因此可以得出，热处理的恒温时间较短，修复部位的内部应力难以完全消除，导致了修复部位与其周边部位的硬度值差值过高，敲击之后，修复部位与其周边部位在受到外力时，焊缝处与周围部位的承受能力不同，容易造成应力集中，存在修复部位出现裂纹的可能性。对比例9在使用过程中存在产生裂纹的可能性。
结合实施例2、对比例10及表1-3能够得出，尽管对比例10的裂纹率较低，但对比例10的硬度值较低，因此可以得出，修复部位经热处理之后对进行敲击处理，有助于消除修复部位的应力、提升修复部位的硬度值，便于提升修复部位的硬度，增加修复部位的耐磨性和抗拉强度，降低了发生形变或断裂的几率。
综合实施例1-3、对比例1-9及表1-3可以得出，根据不同修复材质进行焊材选择且进行热处理，在恰当热处理温度及恒温时间的条件下进行热处理，热处理后对修复部位进行敲击处理的焊接修复方式拥有较高的硬度，同时裂纹率较低，可以得出修复部位有较好的耐磨性、抗形变性、抗裂性。
本申请实施例一种金属表面焊接修复工艺的实施原理为：本申请所述的金属表面焊接修复工艺，在修复的过程中，先对修复部位的厚度及邻近修复部位处的硬度进行测量，根据测量结果计算出最大挖补深度，根据最大挖补深度对修复部位进行挖补处理，在挖补部位填敷一层镍基或其他填敷材料，再在填敷材料上焊接焊材，因为此工艺焊接出的焊缝中含有不同量的镍和其他元素，所以焊缝中元素成分及含量发生明显变化，需重新进行热处理工艺参数探索。
在焊材热处理工艺的探索过程中发现，因为焊材与其对应材料牌号的冶金工艺与制作工艺有明显区别，所以焊材的Ac1与该焊材原始所对应材料牌号的Ac1有较明显区别。通过多次试验，发明人认为本发明热处理工艺与焊材的Ac1之间存在关系。同时，由于不同生产厂家提供的焊材存在性能上的差异，需参照不同焊材的具体信息对Ac1进行查询。
经发明人试验探索，修复部位的热处理温度与焊材的Ac1有关，得出：当热处理的恒温时间为(2H-3H)min时，热处理的温度为0.7(Ac1+20)±5℃。其中，H为最大挖补深度，单位为mm，Ac1为焊材的金属临界点温度。
通过硬度计检测，HBMax和
Figure BDA0002989370870000121
满足以下关系：
Figure BDA0002989370870000122
HBMax和HB0满足以下关系：HBMax＝A(HB0-B)+26，A设置为1.0-1.5，B设置为10-20，HBMax是焊缝经完成焊接及热处理后的硬度值；
Figure BDA0002989370870000123
是需修复部位周围部位的表面硬度值的平均值；HB0是材料牌号的硬度值的上限值。
焊接后使焊缝冷却至室温，再对焊缝进行敲击处理，消除焊缝内部应力，进一步提高焊缝的硬度。
再对热处理后的修复部位进行修整打磨抛光，完成对金属表面的修复。
通过上述关系，可得出待选择材料牌号的硬度值的上限值。满足HB0范围的材料牌号及其匹配的焊材有一种或多种，应从实用性的角度出发，在HB0范围内确定一种既经济又便于实操的焊材，要求材料牌号与其匹配的焊材不仅元素种类相同，且元素含量相近。
本申请能够根据修复金属的厚度推测出最大挖补深度，根据最大挖补深度判断热处理的恒温时间的范围，同时，能够根据焊材的Ac1计算热处理温度，便于根据不同的工况计算具体的工艺参数。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属表面焊接修复工艺，其特征在于，包括：
S1：检测需修复部位邻近部位的表面硬度；
S2：测量需修复部位的厚度H0，根据需修复部位的厚度H0计算最大挖补深度H，计算方式为H＝X·H0，X为0.2-0.3，H和H0的单位均为mm；
S3：对需修复部位表面进行预处理；
S4：选择焊接修复所需焊材；
S5：对需修复部位进行焊接；
S6：对修复部位表面进行硬度值处理；
S7：对修复部位敲击处理、打磨抛光、检测；
S1包括：
S11：打磨需修复部位邻近部位的检测面；
S12：在检测面上选取多个检测点进行硬度值检测；
S13：求取各个检测点硬度值的平均值
Figure FDA0003732625620000011
S4包括：
S41：根据
Figure FDA0003732625620000012
确定焊缝经焊接及热处理后的硬度值为HBMax；
S42：根据HBMax确定HB0的范围；
S43：根据HB0的范围选择材料牌号，所述HB0是材料牌号的硬度值的上限值；
S44：通过材料牌号确定材料匹配的焊材及焊材Ac1；
S41中HBMax和
Figure FDA0003732625620000013
满足以下关系：
Figure FDA0003732625620000014
S42中HBMax和HB0满足以下关系：HBMax＝A(HB0-B)+26，所述A设置为1.0-1.5，所述B设置为10-20；
所述S6的处理方式为火焰热处理，热处理的恒温时间为(2H-3H)min，H为最大挖补深度，热处理的温度为0.7(Ac1+20)±5℃，Ac1为焊材的金属临界点温度。
2.根据权利要求1所述的一种金属表面焊接修复工艺，其特征在于，所述需修复部位的厚度H0的计算方式为多次测量需修复部位厚度，计算多次厚度测量值的平均值。
3.根据权利要求2所述的一种金属表面焊接修复工艺，其特征在于，S3包括：
S31：确定最大挖补深度；
S32：修复表面使表面圆弧过渡；
所述S32中圆弧半径为3-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种金属表面焊接修复工艺，其特征在于，S5包括：
S51：在挖补部位表面堆敷镍基材料；
S52：焊接焊材与镍基材料。
5.根据权利要求1所述的一种金属表面焊接修复工艺，其特征在于，S7包括：
S71：打磨焊缝，使焊缝高于修复部位表面3-5mm；
S72：制备加工冲击试块；
S73：敲击冲击试块处理焊缝表面；
S74：打磨抛光焊缝表面；
S75：检测焊缝有无裂纹缺陷，无裂纹缺陷则修复合格，有裂纹缺陷则挖去裂纹缺陷处重复S5-S7，直至表面无裂纹。
6.根据权利要求5所述的一种金属表面焊接修复工艺，其特征在于，S72包括：
S7201：选取外径为200-300mm、厚度为20mm的管道；
S7202：在管道上截取冲击试块；
S7203：打磨冲击试块外弧侧，使冲击试块外弧侧的硬度值不低于220HB。
7.根据权利要求6所述的一种金属表面焊接修复工艺，其特征在于，S73包括：
S7301：使冲击试块外弧侧与焊缝表面保持接触；
S7302：使用外力敲打冲击试块内弧侧。
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