一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法技术

本发明专利技术涉及一种高合金铸钢件裂纹缺陷的返修处理方法，尤其是涉及一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法，该方法为首先从内侧进行缺陷气刨挖缺，其余从外侧进行缺陷挖除、然后采用加热设备对管口上下全部预热、接着采用由内到外的焊接原则和多层多道焊接顺序、焊条摆动宽度≤20mm的焊接方法进行焊接，最后进行焊后热处理；本发明专利技术方法独特、可将缺陷处理至最小化，有效地减少因预热不均匀产生的内应力，减小焊接造成的缺陷、降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高合金铸钢件裂纹缺陷的返修处理方法，尤其是涉及一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法。
技术介绍
高合金空心阀壳铸件是汽轮机核心产品之一，铸件管口壁厚差达到250mm，管口内径100mm，管口外端面距内腔400mm。该产品管口由于壁厚变化大、直径小且深度深，生产工艺不成熟、材料组织不稳定等因素导致铸件质量热处理完成后，管口部位出现不同程度的肉眼可见裂纹缺陷。实际生产中，铸件管口一旦产生裂纹缺陷，深度各不相等，且贯穿整个管子。对这类缺陷的传统返修工艺方法为挖缺、焊接返修，对材质、预热方案、空间位置等没有特别要求，而且往往一次性满焊，最终由于缺陷返修不合格导致失败。此类传统的方法存在以下不足：1）缺陷焊接量大，不利于焊接操作；2）缺少对管口缺陷部位温度差的要求，导致预热不均匀加大焊接应力，增大焊接开裂几率；3）一次性满焊容易导致焊缝两侧产生未融合、线性夹渣或裂纹等缺陷；4）由于多次返修且消应力不及时导致焊接后应力累计较大。目前还没有克服上述缺陷的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、可将缺陷处理至最小化，有效地减少因预热不均匀产生的内应力，减小焊接造成的缺陷、降低成本的一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法。本专利技术通过如下方式实现：一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法，其特征在于：该方法为首先从内侧进行缺陷气刨挖缺，其余从外侧进行缺陷挖除、然后采用加热设备对管口上下全部预热、接着采用由内到外的焊接原则和多层多道焊接顺序、焊条摆动宽度≤20mm的焊接方法进行焊接，最后进行焊后热处理；所述缺陷挖除为在距离管口内侧50mm范围，采用直径13mm碳棒进行气刨挖缺，较大缺陷时采用直径13mm碳棒进行缺陷底部气刨、直径19mm碳棒进行坡口扩孔气刨处理；铸件整体预热温度≥120℃、气刨过程中层温控制在300℃以内，缺陷气刨完成后，整体后热至250℃，保温1小时以上；气刨后的坡口圆滑过渡，缺陷宽深比介于1.4~1.7之间，底部圆滑，圆角半径大于R15mm，坡口部位圆滑，圆角半径大于R5mm以上，两缺陷间距≤20mm时，视为同一缺陷进行处理；所述预热时内腔焊接时，待焊接100mm范围区域预热温度≥90℃，将铸件整体包裹防止焊接过程局部受风降温；外腔焊接时，对管口上下全部采取保温措施，保证管口整体温度≥200℃，且确保焊接过程不同部位温度差≤40℃；所述焊接过程圆滑过渡，避免尖角存在，将焊条折弯，确保焊接焊条与熔池水平面夹角≥45°，管口缺陷分4次焊接完成，每次最多焊接25mm；所述焊后热处理为管口缺陷每次焊接完成后8小时内必须进炉进行焊后热处理消应力，过程中最低预热温度保持在200℃以上，分四次焊接时第三次采用高温回火消应力。本专利技术有如下效果：1）方法独特：本专利技术提供的方法为首先从内侧进行缺陷气刨挖缺，其余从外侧进行缺陷挖除、然后采用加热设备对管口上下全部预热、接着采用由内到外的焊接原则和多层多道焊接顺序、焊条摆动宽度≤20mm的焊接方法进行焊接，最后进行焊后热处理，该方法提出了从缺陷挖除到预热焊接及消应力全流程工艺控制方案。2）可将缺陷处理至最小化，有效地减少因预热不均匀产生的内应力，减小焊接造成的缺陷：本专利技术提供的方法采用分次焊接与焊后消应力相结合的方式及时消除焊接应力，减少开裂情况，可将缺陷处理至最小化，有效地减少因预热不均匀产生的内应力，减小焊接造成的缺陷。3）降低成本：本专利技术提供的方法可操作性强，实际生产中，一次焊补合格率可达50%，经过二次焊补后铸件返修合格率达到95%以上，返修质量提升50%以上，缩短生产周期约1月，并节约单件产品成本约30万元。附图说明图1 为本专利技术多层多道焊接顺序示意图。具体实施方式 一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法，其特征在于：该方法为首先从内侧进行缺陷气刨挖缺，其余从外侧进行缺陷挖除、然后采用加热设备对管口上下全部预热、接着采用由内到外的焊接原则和多层多道焊接顺序、焊条摆动宽度≤20mm的焊接方法进行焊接，最后进行焊后热处理。具体方法如下：1）缺陷挖除a、距离管口内侧50mm范围，从内侧进行缺陷气刨挖缺，其余从外侧进行挖除； b、采用直径13mm碳棒进行气刨挖缺，较大缺陷时采用直径13mm碳棒进行缺陷底部气刨、直径19mm碳棒进行坡口扩孔气刨处理；c、铸件整体预热温度≥120℃、气刨过程中层温控制在300℃以内，以减少温度差导致的应力增加，缺陷气刨完成后，整体后热至250℃，保温1小时以上；d、气刨后的坡口要求圆滑过渡，缺陷宽深比介于1.4~1.7之间，底部圆滑，圆角半径大于R15mm，坡口部位圆滑，圆角半径大于R5mm以上，两缺陷间距≤20mm时，视为同一缺陷进行处理。2）预热采用加热设备对管口上下全部加热，内腔焊接时，待焊接100mm范围区域预热温度≥90℃，将铸件整体包裹防止焊接过程局部受风降温；外腔焊接时，对管口上下全部采取保温措施，保证管口整体温度≥200℃，且确保焊接过程不同部位温度差≤40℃。3）焊接操作a、严格遵守“由内到外”焊接原则；b、采用如图1所示的多层多道焊接顺序，焊条摆动宽度≤20mm的焊接方法进行焊接；c、焊接过程圆滑过渡，避免尖角存在；d、将焊条折弯，确保焊接焊条与熔池水平面夹角≥45°；e、管口缺陷分4次焊接完成，每次最多焊接25mm。4）焊后热处理管口缺陷每次焊接完成后8小时内必须进炉进行焊后热处理消应力，过程中最低预热温度保持在200℃以上，分四次焊接时第三次采用高温回火消应力，以均质化处理，最大限度减少焊接产生的内应力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法，其特征在于：该方法为首先从内侧进行缺陷气刨挖缺，其余从外侧进行缺陷挖除、然后采用加热设备对管口上下全部预热、接着采用由内到外的焊接原则和多层多道焊接顺序、焊条摆动宽度≤20mm的焊接方法进行焊接，最后进行焊后热处理。

【技术特征摘要】
1. 一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法，其特征在于：该方法为首先从内侧进行缺陷气刨挖缺，其余从外侧进行缺陷挖除、然后采用加热设备对管口上下全部预热、接着采用由内到外的焊接原则和多层多道焊接顺序、焊条摆动宽度≤20mm的焊接方法进行焊接，最后进行焊后热处理。
2.如权利要求1所述的一种高合金空心阀壳铸件管口缺陷的返修方法，其特征在于：所述缺陷挖除为在距离管口内侧50mm范围，采用直径13mm碳棒进行气刨挖缺，较大缺陷时采用直径13mm碳棒进行缺陷底部气刨、直径19mm碳棒进行坡口扩孔气刨处理；铸件整体预热温度≥120℃、气刨过程中层温控制在300℃以内，缺陷气刨完成后，整体后热至250℃，保温1小时以上；气刨后的坡口圆滑过渡，缺陷宽深比介于1.4~1.7之间，底部圆滑，圆角半径大于R15mm，坡口部位圆滑，圆角半径大于R5mm以上，两缺陷间距≤20mm时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈得润，李成志，曹鹏，胡进林，李文辉，雷永红，张宏凯，
申请(专利权)人：宁夏共享铸钢有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64