一種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法技術

本發明專利技術公開了一種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法，采用高強度耐磨鋼CrNiMo作為焊接基材，所述焊接方法包括：焊接前準備、點固焊、焊件預熱、焊接施工、打磨和無損檢測。本發明專利技術適用于低、中碳合金高強度鋼的大型件焊接，其焊接生產率高、抗裂性能好，焊接變形小，而且本發明專利技術選材合理，強度較高，焊接電流控制在一定范圍，減少裂紋缺陷的發生機率，本發明專利技術中焊后進行了消氫處理，確保焊接接頭中殘余氫及擴散時逸出，減少延遲裂紋的產生。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種焊接方法，尤其是一種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法。
技術介紹
隨著國內綜合采煤機械化水平的不斷提高，對大功率采煤機的可靠性要求也越來越高，尤其是對采煤機箱體和搖臂殼體的材料及其力學性能提出了新的要求。然而現有大功率殼體類(搖臂)所使用的大多是ZG25MnNi、ZG270-500普通強度鋼，這兩種材料的綜合機械性能雖然比較好，但它們正火的硬度都比較低，強度也不高，在現行的高強度采煤和惡劣的エ況條件越來越顯得不相適應，尤其是殼體焊接部位在使用不久后容易出現裂紋、漏水、漏油現象，嚴重的殼體(搖臂)部位甚至發生變形、耳部扭脫等質量問題，使采煤機殼體使用壽命大大縮短。 并且以往使用的焊接エ藝參數不佳，焊材強度不夠，焊接電流偏大等原因，常引起焊縫裂紋、夾渣、咬邊等缺陷。針對以上情況，申請人對高強度耐磨鋼鑄鋼CrNiMo的性能進行研究，通過理論與實踐相結合，對鑄鋼CrNiMo試驗材料進行系統的エ藝試驗，確定了鑄鋼CrNiMo是適合當前殼體類零件使用的材料，并研究出一套較為完善的熱處理方案及焊接エ藝，使其得到的各項性能指標能較好滿足大功率煤機殼體用材料的使用條件。
技術實現思路
專利技術目的針對現有技術的不足，我們經過長期的實踐探索，專利技術了ー種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法。技術方案為了實現上述專利技術目的，本專利技術所采用的技術方案為ー種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法，采用高強度耐磨鋼CrNiMo作為焊接基材，所述焊接方法包括以下七道エ序第一道エ序，焊接前準備采用熱切割方法將焊接基材的焊接端切割成單邊V型坡ロ焊件，具體為首先進行垂直平行切割，再對正、反坡ロ加工，所述單邊V型坡ロ焊件的坡口角度的允差為±5°，鈍邊高±2_ ；焊接前仔細清除焊絲及焊件表面的油污、銹蝕及水潰，減少焊縫中含氫量，檢查CO2焊機送絲順暢情況和氣體流量情況，焊條使用前利用放烘箱烘干，拿出后放入保溫桶，帶到施工現場。第二道エ序，點固焊焊前對母材局部加熱，焊接板材時用焊絲將板材點焊固定在母材上，每隔一定距離點焊ー個位置，對稱物件從中央向首尾方向點焊，并左右方向對稱點焊。第三道エ序，焊件預熱對第二道步エ序件進行時長為30分鐘的恒溫預熱，預熱溫度范圍在300°C到400°C之間。第四道エ序，焊接施工對第三道エ序件采用手工CO2氣體保護焊沿焊縫中部向兩頭行走，先焊里ロ后焊外ロ，焊接方向由中間向兩邊施焊，當遇到縱橫交叉的焊縫，先焊端焊縫后焊邊焊縫，當焊件長度超過ー米時，采用分中對稱焊或逐步退焊法；當焊件上平角焊和立角焊同時存在吋，應先焊立角焊后焊平角焊，先焊短焊縫后焊長焊縫。如果是采用焊絲進行焊接的時候，采用焊絲CHT711藥芯焊絲。焊接施工過程中使用CO2保護氣，所述CO2保護氣由80%的CO2和20%的Ar混合而成。每焊完一道將焊渣清理干凈，并檢查焊縫中有無氣孔、裂紋，有氣孔、裂紋時，將其徹底清除后，再繼續焊接下一道焊縫，焊接結束前進行收弧操作。第五道エ序，打磨 焊接完成后，用角磨機對焊縫邊緣及周邊基體進行圓滑過渡打磨，去除焊接過程中產生的焊絲藥皮飛濺物，并將相鄰表面修磨光滑。第六道エ序，消氫處理和熱處理冷裂紋是焊接高強度鋼的主要問題，在高強度鋼焊接裂紋缺陷形成中熱裂紋一般僅占10%，而冷裂紋占到了 90%。引起冷裂紋的主要原因是材料的淬硬組織和含氫量，所以要進行消氫處理和熱處理。焊接完成之后，焊縫的溫度還處于100°C以上，為了加速焊接接頭中氫的逸出，防止冷裂紋產生，對于高強度鋼尤為重要首先將第五道エ序件置于300-400°C的溫度環境下，時間范圍為2-6h，進行消氫；然后將エ件放置于恒定溫度為500-600°C的環境里，時間范圍為4-6h，進行熱處理，最后進行緩慢冷卻。第七道エ序，無損檢測對第六道エ序件的焊縫進行著色或磁粉探傷檢驗，焊縫經探傷檢驗如果發現缺陷，則對缺陷部位進行修補，采用手工焊對缺陷部位進行修補，用碳弧氣刨對缺陷部位批槽，形狀為中間缺陷部位較深，兩端漸淺逐漸向內表面過渡，然后用砂輪機打磨除去坡ロ處的碳化物，經著色或磁粉探傷檢查確認無缺陷后，再按上述エ藝進行補焊，焊接完畢。有益效果本專利技術與現有技術相比，其有益效果是I、本專利技術適用于低、中碳合金高強度鋼的大型件焊接，其焊接生產率高、抗裂性能好，焊接變形??；2、本專利技術選材合理，強度較高，焊接電流控制在一定范圍，減少裂紋缺陷的發生機率；3、本專利技術中焊后進行了消氫處理，確保焊接接頭中殘余氫及擴散時逸出，減少延遲裂紋的產生；4、從實施的角度看，本專利技術エ藝過程設計合理，操作方便可行。具體實施例方式下面通過ー個最佳實施例，對本技術方案進行詳細說明，但是本專利技術的保護范圍不局限于所述實施例。一種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法，所述高強度金屬殼體采用高強度耐磨鋼CrNiMo作為焊接基材焊接為金屬殼體，焊接施工流程如下焊前準備一點固焊一預熱一施焊一打磨一消氫處理及熱處理一無損檢測。焊接エ藝參數選用I、焊材本專利技術考慮到高強度CrNiMo鋼的冷裂紋傾向較大，為了獲得更多的韌性儲備以獲得更好的抗沖擊、抗裂紋性，我們選用焊絲CHT711藥芯焊絲，其熔敷效率高，全位置焊接エ藝性能佳，亦可立向下焊。熔敷金屬化學成分如表1-1所示。表1-1 :權利要求1.一種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法，所述高強度金屬殼體采用高強度耐磨鋼CrNiMo作為焊接基材焊接為金屬殼體，其特征在于所述ー種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法包括以下エ序 第一道エ序，焊接前準備 采用熱切割方法將焊接基材的焊接端切割成單邊V型坡ロ焊件，具體為首先進行垂直平行切割，再對正、反坡ロ加工； 焊接前仔細清除焊絲及焊件表面的油污、銹蝕及水潰，減少焊縫中含氫量，檢查C02焊機送絲順暢情況和氣體流量情況，焊條使用前利用放烘箱烘干，拿出后放入保溫桶，帶到施エ現場； 第二道エ序，點固焊 焊前對母材局部加熱，焊接板材時用焊絲將板材點焊固定在母材上，每隔一定距離點焊ー個位置，對稱物件從中央向首尾方向點焊，并左右方向對稱點焊； 第三道エ序，焊件預熱 對第二道步エ序件進行時長為30分鐘的恒溫預熱，預熱溫度范圍在300°C到400°C之間； 第四道エ序，焊接施工 對第三道エ序件采用手工CO2氣體保護焊沿焊縫中部向兩頭行走，先焊里ロ后焊外ロ，焊接方向由中間向兩邊施焊，當遇到縱橫交叉的焊縫，先焊端焊縫后焊邊焊縫，當焊件長度超過ー米時，采用分中對稱焊或逐步退焊法；當焊件上平角焊和立角焊同時存在吋，應先焊立角焊后焊平角焊，先焊短焊縫后焊長焊縫； 每焊完一道將焊渣清理干凈，并檢查焊縫中有無氣孔、裂紋，有氣孔、裂紋時，將其徹底清除后，再繼續焊接下一道焊縫，焊接結束前進行收弧操作； 第五道エ序，打磨 焊接完成后，用角磨機對焊縫邊緣及周邊基體進行圓滑過渡打磨，去除焊接過程中產生的焊絲藥皮飛濺物，并將相鄰表面修磨光滑； 第六道エ序，消氫處理和熱處理 焊接完成之后，首先將第五道エ序件置于300-400°C的溫度環境下，時間范圍為2-6h，進行消氫，然后將エ件放置于恒定溫度為500-600°C的環境里，時間范圍為4-6h，進行熱處理，最后緩慢冷卻； 第七道エ序，無損檢測 對第六道エ序件的焊縫進行著色或磁粉探傷檢驗，焊縫經探本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法，所述高強度金屬殼體采用高強度耐磨鋼CrNiMo作為焊接基材焊接為金屬殼體，其特征在于：所述一種延長高強度金屬殼體使用壽命的焊接方法包括以下工序：第一道工序，焊接前準備：采用熱切割方法將焊接基材的焊接端切割成單邊V型坡口焊件，具體為首先進行垂直平行切割，再對正、反坡口加工；焊接前仔細清除焊絲及焊件表面的油污、銹蝕及水漬，減少焊縫中含氫量，檢查CO2焊機送絲順暢情況和氣體流量情況，焊條使用前利用放烘箱烘干，拿出后放入保溫桶，帶到施工現場；第二道工序，點固焊：焊前對母材局部加熱，焊接板材時用焊絲將板材點焊固定在母材上，每隔一定距離點焊一個位置，對稱物件從中央向首尾方向點焊，并左右方向對稱點焊；第三道工序，焊件預熱：對第二道步工序件進行時長為30分鐘的恒溫預熱，預熱溫度范圍在300℃到400℃之間；第四道工序，焊接施工：對第三道工序件采用手工CO2氣體保護焊沿焊縫中部向兩頭行走，先焊里口后焊外口，焊接方向由中間向兩邊施焊，當遇到縱橫交叉的焊縫，先焊端焊縫后焊邊焊縫，當焊件長度超過一米時，采用分中對稱焊或逐步退焊法；當焊件上平角焊和立角焊同時存在時，應先焊立角焊后焊平角焊，先焊短焊縫后焊長焊縫；每焊完一道將焊渣清理干凈，并檢查焊縫中有無氣孔、裂紋，有氣孔、裂紋時，將其徹底清除后，再繼續焊接下一道焊縫，焊接結束前進行收弧操作；第五道工序，打磨：焊接完成后，用角磨機對焊縫邊緣及周邊基體進行圓滑過渡打磨，去除焊接過程中產生的焊絲藥皮飛濺物，并將相鄰表面修磨光滑；第六道工序，消氫處理和熱處理：焊接完成之后，首先將第五道工序件置于300？400℃的溫度環境下，時間范圍為2？6h，進行消氫，然后將工件放置于恒定溫度為500？600℃的環境里，時間范圍為4？6h，進行熱處理，最后緩慢冷卻；第七道工序，無損檢測：對第六道工序件的焊縫進行著色或磁粉探傷檢驗，焊縫經探傷檢驗如果發現缺陷，則對缺陷部位進行修補，采用手工焊對缺陷部位進行修補，用碳弧氣刨對缺陷部位批槽，形狀為中間缺陷部位較深，兩端漸淺逐漸向內表面過渡，然后用 砂輪機打磨除去坡口處的碳化物，經著色或磁粉探傷檢查確認無缺陷后，再按上述工藝進行補焊，焊接完畢。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴建平，袁岳東，李建波，陳烜，
申請(專利權)人：常熟天地煤機裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：