柱塞堆焊焊接工藝規程編制

張國政

摘 要：本文以柱塞表面用自動氬弧焊堆焊三層合金層為例，從五個方面詳細編制了柱塞自動堆焊焊接工藝規程，旨在為理論教學和工程技術實踐提供參考和理論依據。

關鍵詞：柱塞；堆焊；工藝規程；氬弧焊

中圖分類號：TG45 文獻標識碼：A

柱塞是柱塞閥上的一重要結構件，主要用在冶金、電力、化工、煉油、食品等行業。柱塞與圓柱套的配合屬于小動力傳輸的一般配合，帶動連桿完成運動。例如小電機、泵中的傳動結構，應用范圍極廣。現就柱塞堆焊的焊接工藝規程編制如下：

一、目的

為了規范柱塞堆焊的焊接工藝，制定合理的焊接工藝規程、確保堆焊產品的質量。

二、適用對象

本焊接工藝規程適用于柱塞的自動堆焊。

三、焊接母材

母材儲存時應保證，其不受銹蝕等有害因素的影響，存放期間應保持其識別標志清晰，本規范中母材厚度d=9mm。

四、主要設備及工具

1 熔化極自動氬弧焊焊機NZA-1000，鎢極氬弧焊機JR-KJHJ-3011。

2 氬氣瓶

焊接用工業純氬以瓶裝供應，在溫度20℃時滿瓶壓力為14.7MPa，容積40L，氬氣鋼瓶外表涂灰色，并標有深綠色“氬氣”的字樣。

3 焊絲

焊絲材料：第一層0Gr26Ni14Ti 第二層0Gr23Ni11Ti 第三層0Gr18Ni9Ti。

焊絲直徑（d）： 第一層d1=2mm，第二層d1=2mm，第三層d1=3mm。

4 焊接參數

焊絲伸長（L）：焊絲伸出長度30～35mm 。

焊接電流（I）：第一層選擇 550A；第二層選擇560A；第三層選擇580A 。

焊接電壓（V）：由于選擇的是自動焊所以在給定焊機電流的同時電壓會自動調節。

焊接速度：850～900mm/min。

焊接重疊率（%）：45%

（堆焊焊接速度可以適當的調整，但是必須保證在10～11公斤/小時）

五、焊接工藝規程

1 焊前預處理

為防止堆焊層和熱影響區產生裂紋，減小變形，須在焊前對工件預熱，預熱溫度200℃。對母材的坡口、坡口附近20mm范圍內及焊絲進行清理，去除金屬表面的氧化膜和油污等雜質，以確保焊縫的質量。

2 焊接過程

先對工件進行裝配及定位焊，定位焊時先焊焊件兩端，然后在中間加定位焊點。定位焊之后，必須矯正焊件保證不錯邊，并作適當的反變形，以減小焊后變形。檢查焊前清理情況，表面是否清理干凈，焊接工藝參數是否調節合適，熔化極氬弧焊采用直流反接。將焊接電流設置為550A，先提前送氣引弧，將工件預熱之后開始焊接。焊接技術人員要全程跟蹤焊接過程，保證焊接電弧的穩定和焊縫金屬的外觀質量，焊完一層后根據實際層間溫度確定是否立即堆焊第二層，應該保證其層間溫度低于規定數值，以免影響焊接質量。將焊接電流設置為560A，在焊接第二層堆焊合金層時應與第一層錯開位置，取兩道堆焊合金層相鄰的中間位置進行第二道焊接。將焊接電流設置為580A后焊接第三層。停止焊接時為了防止焊縫過早失去保護以及防止出現弧坑，終焊處應多添加填充金屬，填滿后再停止送絲。等電弧熄滅后再送會氣后再停止送氣，以防止堆焊縫中熔入有害元素。

3 焊后熱處理

焊后對柱塞表面質量進行檢驗，合格后將工件緩冷處理，以減小焊接殘余應力，將焊縫金屬加熱到1100℃進行完全退火處理，以穩定尺寸，減小變形，該過程應該嚴格執行焊接工藝評定合格后的焊接工藝指導書進行實際操作。

4 焊接質量檢驗

（1）焊接檢驗

如果焊縫外觀不合格，用鎢極氬弧焊手工修復，再用角磨機磨平拋光。完成后再進行其他檢驗，焊縫寬度5～6mm，焊縫余高3mm，表面質量要好，邊緣應圓滑過渡到母材，焊縫表面不得有裂紋、夾渣、未熔合等缺欠，若存在裂紋及未熔合則用手工鎢極氬弧焊修復。焊縫外觀尺寸和表面缺陷應符合工藝文件的技術要求。

（2）堆焊合金層的無損檢驗

用X射線按照JB/T4730系列標準對焊縫進行探傷，探傷長度占焊縫長度的30%，探傷結果如果焊縫質量不低于Ⅱ級為合格，若有不合格返回修理，焊縫的無損檢驗按任務書或相應標準規定的要求嚴格執行。

參考文獻

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