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[灰铁] 铸铁焊接技艺在新型载荷设施壳体开裂复原时的运用

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发表于 2020-1-8 08:29:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
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  传统修补技术及其缺点2004年夏季检修时虽进行了焊接修补,采用传统的铸铁焊接技术和工艺,即用砂轮机打磨出V字坡口、对阀体进行整体预热约600700(暗红色)、采用大直径铸铁焊条(铸208)、使用直流焊机和大电流等,但由于焊接工艺、焊工技术及铸铁本身的焊接性较差等多方面的原因,导致焊后产生新的裂纹和其它缺陷。

  2005年夏季检修时,经设备动力处与设备制造厂家进行联系,准备购买星形卸料装置的外壳,但由于价格问题最终未购买;公司要求设备动力处及南热源厂相关技术人员发扬自力更生、艰苦奋斗的精神,发挥公司技术人员的材能,自己想办法修补星形卸料装置的外壳。经查阅有关资料并与相关厂家联系,决定采用近几年的实用新型专利技术:新型铸铁冷焊焊条进行外壳补焊。

  新型铸铁冷焊焊条的性能新型铸铁冷焊焊条分为A、B两型,A型焊条以结506、507焊条为基材,在原药皮上滚涂某种红色化工粉料,通过皮下过渡的方法,新药粉与原药粉粘合即改性成为新型铸铁焊条,适用于冷焊法焊接灰口、球墨可锻铸铁;B型焊条以结426、427焊条为基材,在原药皮上滚涂两种白色化工粉料,同样通过皮下过渡的方法,新药粉与原药粉粘合即改性成为新型铸铁焊条,适用于白口铸铁的冷焊。星形卸灰阀外壳采用的材料为HT40,根据工件的结构和裂纹位置,选用A型铸铁冷焊焊条,此焊条可全位置焊接各种铸铁工件,其防潮性能好,焊接时无需烘干,保管、使用方便。焊缝抗裂性好、气孔少、熔合好,基本无咬边现象。焊缝气密性、加工性好;焊缝颜色与母材相近,给某些特殊需求的产品带来便利。焊接设备无特殊要求,交直流焊机均可(但选用交流焊机时,焊机空载电压应>70V)。

  简单的理论解释由于铸铁含碳量高、强度高、塑性差、刚性大、对温度极为敏感,焊接时其残余应力不易通过母材的变形来消除,因此铸铁焊接时极易产生焊接裂纹和其它缺陷。

  由于铸铁组织内部存在着一定量的硅,焊接时,它们逐渐浮在母材表面变成二氧化硅,导致焊缝易产生未熔合、咬边、夹渣、七孔,并降低焊缝的抗裂性能,也就是说,硅是铸铁焊接是的有害元素。结构钢焊条具有较好的焊接工艺性能,为改善铸铁焊接冶金状态提供了有利条件,它改性时所加的药粉的主要作用正好抑制了二氧化硅的形成,及改善了焊缝冶金状况,因此明显提高了焊接接头的抗裂性,大大降低了其它焊接缺陷产生的可能性。另一方面,配合适当的焊接工艺,能卓有成效地控制铸铁焊接时的焊接应力。

  焊接工艺坡口型式焊接时,应根据不同的工件及要求设计坡口,对于厚度不太大,有防漏要求的焊件,可采用单面带根(钝边)的Y形或U形坡口(钝边部分不焊),由于星形卸料装置外壳厚度约为10mm,且焊后有防漏要求,采用单边带根(钝边)的Y型坡口(注意:必须留出焊根,以促进焊接残余应力的充分释放)。

  一般地,电焊机的容量越大,其空载电压可调范围也较大,且易引弧,是焊接铸铁最适宜的焊机。对于交流焊机,空载电压的高低与电流档位值成反向变化。对于直流焊机,焊接电流档位值越大,相应的空载电压值越高。

  采用独特的焊接顺序正确的焊接顺序,能有效的控制焊接裂纹的产生,增强焊缝的抗裂性能,达到快速焊接的目的。对于裂纹较多、较复杂的铸铁件的修复,一方面各裂纹可以通过选取合理的焊接次序,结合各条焊缝的分层焊接,不仅可以达到交替不停弧焊接,实现快速焊接的目的,而且能有效控制焊缝的层间温度,从而增加焊接接头的抗裂性能。另一方面,可取消传统的止裂孔,在裂纹起止处适当留出若干长度的后焊部位,待主要部位焊接完成后,再将留焊处焊接。留焊处焊接后,原裂纹处受到的应力为压应力,故不必钻止裂孔。

  结束语运用新型铸铁焊条快速、成功的修复了星型卸料装置外壳,2005年2006年采暖季运行良好,未发生新的裂纹。以结构钢焊条改性而成的新型铸铁冷焊焊条,具有较好的抗裂等性能,配合采用某些独特的焊接工艺,可用于快速焊接(修复)白口、灰口、可锻、球墨铸铁机件,其焊接质量能达到或超过国内其他的铸铁冷焊焊条。由于该焊条继承了结构钢焊条的优良焊接特性,因此它具有较好的综合焊接性能,是一种经济、实用的铸铁冷焊焊条,应用前景良好。



 楼主| 发表于 2020-1-8 13:39:12 | 显示全部楼层
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经设备动力处与设备制造厂家进行联系,准备购买星形卸料装置的外壳,但由于价格问题最终未购买;公司要求设备动力处及南热源厂相关技术人员发扬自力更生、艰苦奋斗的精神,发挥公司技术人员的材能,自己想办法修补星形卸料装置的外壳。经查阅有关资料并与相关厂家联系,决定采用近几年的实用新型专利技术:新型铸铁冷焊焊条进行外壳补焊。

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 楼主| 发表于 2020-1-8 13:39:18 | 显示全部楼层
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简单的理论解释由于铸铁含碳量高、强度高、塑性差、刚性大、对温度极为敏感,焊接时其残余应力不易通过母材的变形来消除,因此铸铁焊接时极易产生焊接裂纹和其它缺陷。

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 楼主| 发表于 2020-1-8 13:39:24 | 显示全部楼层
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焊接工艺坡口型式焊接时,应根据不同的工件及要求设计坡口,对于厚度不太大,有防漏要求的焊件,可采用单面带根(钝边)的Y形或U形坡口(钝边部分不焊),由于星形卸料装置外壳厚度约为10mm,且焊后有防漏要求,采用单边带根(钝边)的Y型坡口(注意:必须留出焊根,以促进焊接残余应力的充分释放)。

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 楼主| 发表于 2020-1-8 20:09:06 | 显示全部楼层
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同样通过皮下过渡的方法

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 楼主| 发表于 2020-1-8 20:09:13 | 显示全部楼层
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由于该焊条继承了结构钢焊条的优良焊接特性,因此它具有较好的综合焊接性能,是一种经济、实用的铸铁冷焊焊条,应用前景良好。

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 楼主| 发表于 2020-1-8 20:09:21 | 显示全部楼层
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结合各条焊缝的分层焊接

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发表于 2020-1-11 11:57:59 | 显示全部楼层
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传统修补技术及其缺点2004年夏季检修时虽进行了焊接修补,采用传统的铸铁焊接技术和工艺,即用砂轮机打磨出V字坡口、对阀体进行整体预热约600700(暗红色)、采用大直径铸铁焊条(铸208)、使用直流焊机和大电流等,但由于焊接工艺、焊工技术及铸铁本身的焊接性较差等多方面的原因,导致焊后产生新的裂纹和其它缺陷。

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