CN115781101A - 一种喷砂机箱体焊缝裂纹修复工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种喷砂机箱体焊接裂纹修复工艺，目的是通过使用简单的工装装置，实现Mn13箱体修复，从而保证喷砂机工作顺利进行。焊接修复工艺从减少高温停留时间入手，采用塑性较好的奥氏体不锈钢焊条，采用直流反接，可进行全位置焊接，采用间断跳焊，严格控制层间温度，目的就是减少650℃以上高温停留时间，锤击消除焊接应力，跳焊减少应力。本发明的实际效果：喷砂机箱体出现焊缝裂纹，采用此工艺修复简单实用，容易将箱体原焊缝裂纹消除，恢复喷砂机箱体耐磨板防护功能，使用十年之久效果良好，已经取得很好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于焊缝裂纹修复工艺，具体涉及一种喷砂机箱体焊缝裂纹修复工艺，箱体使用Mn13材料。
背景技术
喷砂机是利用压缩空气使设备抛头将大量金属颗粒(1mm～4mm)喷射出去，通过动能转化势能，高速运动着的金属颗粒大量冲刷物体表面，大量金属颗粒冲击撞打待抛丸处理的物体表面，将物体表面锈蚀等去除干净，以达到改善物体表面质量和消除应力的目的。喷砂机箱体承受金属颗粒撞击，表面很耐磨损，一般采用耐磨衬板Mn13做箱体，提高设备使用寿命。Mn13是一种高锰钢，是耐磨损、耐冲击材料，外来冲击越大，其自身耐磨性能越高，随着表面硬化层的不断消耗，新的表面在金属颗粒即抛丸的撞击作用下，逐步形成新的硬化层，所以Mn13非常适合做抛丸机的箱体。
Mn13化学成分(质量分数/％)如表1。
表1
| 化学元素 | C | P | Mn | P | S |
| 含量 | 0.9～1.2 | 0.3～0.8 | 11～14 | ≤0.035 | ≤0.030 |
Mn13力学性能如表2。
表2
Mn13由于良好的耐磨性能，在冶金、矿山、铁路等是首选的耐磨损材料。因为该材质塑性很差，焊接时很容易出现裂纹，如果箱体焊缝出现裂纹急需修复。
关于Mn13焊接工艺研究，经查询有专利说明了Mn13焊接工艺，具体如下：申请号：201810680792.X(公布号CN110640349A)说明Mn13对接焊缝先焊接过渡层，采用直流反接极性，焊接方式SMAW，焊接电流110A～130A，电弧电压35V～45V，焊接速度150mm/min～250mm/min，冷却方式，空冷，层道温度不高于50℃；每焊完50mm～100mm长的焊缝后，马上水冷并锤击，测量母材距离坡口10mm～20mm位置温度，冷却到50℃以下，对表面进行清理后再继续焊接；过渡层厚度4mm～6mm。填充焊缝的焊接，采用富氩气体保护焊焊接，焊接材料使用低合金钢焊丝，焊接电流220A～260A，电弧电压28V～31V，焊接速度400mm/min～450mm/min，冷却方式，空冷，层道温度不高于150℃；完成一道后空冷至150℃以下，再进行下一道次焊接。Mn13焊接极易出现裂纹，但是关于Mn13裂纹修复，经查询还无此工艺的专利及相关资料。
发明内容
本发明公开一种喷砂机箱体焊缝裂纹修复工艺，目的是通过使用简单的工装装置，实现Mn13箱体修复，从而保证喷砂机工作顺利进行。
具体技术方案：
焊接修复工作从减少高温停留时间入手，采用塑性较好的奥氏体不锈钢焊条，A307符合GB E309-15相当AWS E309-15。A307是碱性药皮的Cr23Ni13不锈钢焊条，熔敷金属具有良好的抗裂性能及抗氧化性能；熔敷金属力学性能其抗拉强度(Rm，MPa)保证值不小于550，断后延伸率(A，％)不小于25，是塑性较好的奥体组织焊条。采用直流反接，可进行全位置焊接，采用间断跳焊，严格控制层间温度，目的就是减少650℃以上高温停留时间，锤击消除焊接应力，跳焊减少应力。
具体修复工艺：
1.对焊缝着色探伤，将焊缝裂纹⑵显露出来(如图1所示)。
2.将裂纹尖端2mm～5mm处钻直径8mm止裂孔,用角向磨光机将裂纹清理干净。
3.清理干净后再次着色探伤，确保没有裂纹。
4.用角向磨光机修磨坡口⑶，达到V型坡口要求(如图2所示)。
5.焊接方式为手工电弧焊接，焊条为A307，直径为3.2mm，采用直流焊机，直流反接，即焊件接电源负极，焊枪接正极。
6.焊接电流为100A～120A,电压为35V～40V，分段焊接，每一段100mm左右，间隔100mm。
7.实施前准备一个喷壶，焊接一层后，立即用喷壶喷水冷却焊缝，同时用手锤锤击焊缝；用红外线测温仪测量焊缝两边20mm～30mm处，温度在40℃以下，再次在距离100mm处焊接。
8.修复完成后，再进行着色探伤。
9.如果再次发现裂纹，采用同样方法清理裂纹，再次焊接。
10.焊后对焊缝整体加热到1050℃，用测温枪测量达到温度后，立即喷水淬火。
11.如果箱体⑴较小，可以将箱体⑴浸入水箱⑷水里，焊缝裂纹⑵露出水面(如图3所示)，对焊缝裂纹⑵采用同样清理焊补工艺。
对本发明的机理说明：由于Mn13在焊接加热，温度达到650℃以上，会沿着奥氏体晶界产生铁锰碳化物，贫铁的奥氏体转化为马氏体，造成塑性下降，在焊接应力的作用下极其容易在焊缝出现裂纹,经常出现箱体焊缝裂纹问题，降低箱体寿命。焊接修复工艺从减少高温停留时间入手，采用塑性较好的奥氏体不锈钢焊条，熔敷金属具有良好的抗裂性能、抗氧化性能及良好的强韧性；采用直流反接、采用间断跳焊，严格控制层间温度，目的就是减少650℃以上高温停留时间，锤击消除焊接应力，跳焊减少应力。采用本发明工艺，能够将焊缝裂纹清理干净修好，在焊接过程中一定注意层间温度控制，层间一定清理干净水再焊接，一定避免水带入造成焊缝增加氢元素。
本发明的实际效果：
购买进口喷砂机，箱体出现裂纹，采用此种工艺修复裂纹，使用十年之久效果良好，已经取得很好的经济效益。
此工艺简单实用，容易将箱体原焊缝裂纹消除，恢复喷砂机箱体耐磨板防护功能。
附图说明
图1为焊缝裂纹示意图；
图2为焊缝坡口示意图；
图3为小型箱体焊缝裂纹修复工装示意图。
附图标记：1-箱体、2-焊缝裂纹、3-坡口、4-水箱。
具体实施方式
实施例1
大尺寸不可拆卸箱体焊缝裂纹修复：喷砂机侧面尺寸为1000mm×2300mm箱体1焊缝出现长度为290mm焊缝裂纹2，箱体1厚度是20mm，首先用着色探伤方法显示出焊缝裂纹2，在焊缝裂纹2尖端2mm～5mm处用手电钻直径8mm止裂孔，一定钻透，接着用角向磨光机磨掉裂纹，开V型坡口3，确认无裂纹；
焊条A307，直径为3.2mm，事先在烤箱里烘干，去掉水分，焊条随用随取，焊接时电流为100A～120A，电压大约35V，间隔100mm，跳焊，填满弧坑，焊后立即用小壶喷水冷却，冷却至室温后再用干净布擦干净水，接着焊接另一段，焊接层间温度不高于40℃，直到将清除裂纹部位焊接完成，修磨焊缝，如果局部有裂纹，清理好裂纹，再同样工艺焊好；
焊后将焊缝用火焰加热达到1050℃，用测温枪测量达到温度后，立即喷水淬火，进行着色探伤，没有裂纹为合格。
实施例2
可拆卸的喷砂机小箱体焊缝裂纹修复：小箱体1尺寸为200mm×380mm，厚度为35mm，喷砂箱体焊缝出现小焊缝裂纹2，长度约为59mm，将箱体1拆下来，进行着色探伤，找到焊缝裂纹2尖端，在焊缝裂纹2尖端大约5mm处用手电钻直径8mm止裂孔，必须钻透，接着用角向磨光机磨掉裂纹，开V型坡口3，再次确认无裂纹；
接着把小箱体放在水箱4的水里(如图3所示)，缝裂纹朝上不要粘上水，采用事先烘干好的焊条A307，直径为3.2mm，间断20mm跳焊，控制层间温度不要高于40℃，裂纹修好后喷水冷却焊缝，修磨焊缝；
着色探伤，检查无裂纹为合格。
Claims (3)
1.一种喷砂机箱体焊接裂纹修复工艺，其特征在于，所述大尺寸不可拆卸喷砂机箱体、可拆卸的喷砂机小箱体，焊接修复工作从减少高温停留时间入手，采用塑性较好的奥氏体不锈钢焊条，采用直流反接，可进行全位置焊接，采用间断跳焊，严格控制层间温度；锤击消除焊接应力；
所述具体修复工艺：
⑴对焊缝着色探伤，将焊缝裂纹⑵显露出来；
⑵将裂纹尖端2mm～5mm处钻直径8mm止裂孔,用角向磨光机将裂纹清理干净；
⑶清理干净后再次着色探伤，确保没有裂纹；
⑷用角向磨光机修磨坡口⑶，达到V型坡口要求；
⑸焊接方式为手工电弧焊接，焊条为A307，直径为3.2mm，采用直流焊机，直流反接，即焊件接电源负极，焊枪接正极；
⑹焊接电流为100A～120A,电压为35V～40V，分段焊接，每一段100mm左右，间隔100mm；
⑺实施前准备一个喷壶，焊接一层后，立即用喷壶喷水冷却焊缝，同时用手锤锤击焊缝；用红外线测温仪测量焊缝两边20mm～30mm处，温度在40℃以下，再次在距离100mm处焊接；
⑻修复完成后，再进行着色探伤；
⑼如果再次发现裂纹，采用同样方法清理裂纹，再次焊接；
⑽焊后对焊缝整体加热到1050℃，用测温枪测量达到温度后，立即喷水淬火；
⑾如果箱体⑴较小，可以将箱体⑴浸入水箱⑷的水里，焊缝裂纹⑵露出水面，对焊缝裂纹⑵采用同样清理焊补工艺。
2.根据权利要求1所述一种喷砂机箱体焊接裂纹修复工艺，其特征在于，所述大尺寸不可拆卸箱体焊缝裂纹修复：喷砂机侧面尺寸为1000mm×2300mm箱体1焊缝出现长度为290mm焊缝裂纹2，箱体1厚度是20mm，首先用着色探伤方法显示出焊缝裂纹2，在焊缝裂纹2尖端2mm～5mm处用手电钻直径8mm止裂孔，一定钻透，接着用角向磨光机磨掉裂纹，开V型坡口3，确认无裂纹；
焊条A307，直径为3.2mm，事先在烤箱里烘干，去掉水分，焊条随用随取，焊接时电流为100A～120A，电压大约35V，间隔100mm，跳焊，填满弧坑，焊后立即用小壶喷水冷却，冷却至室温后再用干净布擦干净水，接着焊接另一段，焊接层间温度不高于40℃，直到将清除裂纹部位焊接完成，修磨焊缝，如果局部有裂纹，清理好裂纹，再同样工艺焊好；
焊后将焊缝用火焰加热达到1050℃，用测温枪测量达到温度后，立即喷水淬火，进行着色探伤，没有裂纹为合格。
3.根据权利要求1所述一种喷砂机箱体焊接裂纹修复工艺，其特征在于，所述可拆卸的喷砂机小箱体焊缝裂纹修复：小箱体1尺寸为200mm×380mm，厚度为35mm，喷砂箱体焊缝出现小焊缝裂纹2，长度约为59mm，将箱体1拆下来，进行着色探伤，找到焊缝裂纹2尖端，在焊缝裂纹2尖端大约5mm处用手电钻直径8mm止裂孔，必须钻透，接着用角向磨光机磨掉裂纹，开V型坡口3，再次确认无裂纹；
接着把小箱体放在水箱4的水里，焊缝朝上，不要粘上水，采用事先烘干好的焊条A307，直径为3.2mm，间断20mm跳焊，控制层间温度不要高于40℃，裂纹修好后喷水冷却焊缝，修磨焊缝；
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