Cr-Mo鍛鋼修補焊接工藝

武英海 張光偉 印英猛

我公司生產大型船用柴油機，在柴油機缸蓋（鑄鍛件）等耐熱鋼部件生產過程中，經常出現由于鑄鍛、碰傷及機加工操作失誤等引起的缺陷，需對超標缺陷及時進行焊接修補。為了驗證修補區的焊接性能，需根據相關標準及規范預先完成焊接工藝評定，并依此焊接工藝進行補焊修復。

1. 試驗準備

挖補焊工藝評定試驗除焊接試板不同于普通板材的焊接試板外，其他程序基本都一樣。預熱溫度為200~250℃，無焊后熱處理。試驗項目計劃如表1所示，焊接參數如表2所示。

2. 試板焊接

焊接時需注意以下幾點：

第一，挖補工藝評定焊接過程是關鍵，焊接前需徹底清除試件表面油污、銹跡等，進行定位焊預裝，按照要求留好間隙及反變形量，打試件編號鋼印和船級社見證鋼印，試件編號鋼印打在試件右下角，在距離試件焊縫兩側50~100mm處，而且為了焊后方便取樣，需密集打鋼印。

表1 試驗項目計劃

表2 焊接參數

第二，將試板整體放入退火爐里進行加熱，加熱速度≤100℃/h，加熱到220℃保溫1h，打開爐體取出試板，用保溫材料覆蓋，立即進行焊接操作，焊縫形式如圖1所示。焊接電流保持在90~150A，實際打底用電流平均值100A，填充用電流平均值145A，蓋面用電流130A，焊接期間保證層間溫度 ≤300℃，焊后繼續用保溫材料覆蓋緩冷至室溫。現場記錄焊接參數，并交相關船級社簽字確認。

3. 試驗結果與分析

焊后對焊接試板按照相關標準進行檢測，在焊縫的兩端取宏觀和硬度試樣，按圖2標定位置進行硬度試驗。沖擊試驗取樣時，每個試樣上必須有船級社鋼印，如因加工原因不能保留船級社原始鋼印，需經船級社允許轉移鋼印。

宏觀試樣如圖3所示，檢測結果如表3所示。由表3可知，試樣無任何缺陷，試板焊接質量優良。

拉伸試驗結果如表4所示，焊縫及熱影響區的強度及塑性均高于母材要求最小值，這表明焊接接頭的強度和塑性良好。

圖1

圖2

圖3

沖擊試驗結果如表5所示，沖擊試驗值遠大于要求的41J，表明選用的焊材及工藝參數完全符合要求。

硬度試驗結果如表6所示，接頭各區的硬度均＜380J，并且高低差別小，說明接頭各區組織均勻，性能一致。

4. 結語

對以上試驗進行總結，并整理了各階段的試驗記錄，編制了試驗報告并附上相關的證明及記錄數據，報送相關船級社審核批準，工藝人員根據船級社頒發的工藝評定資格證書批準的范圍編寫了生產焊接工藝規程。根據此焊接工藝規程對生產中出現問題的產品進行了返修，應用近三年時間里，均反映工藝性能良好，并且售后主機運行也一切完好，未發現任何問題。

表3 宏觀及微觀試驗

表4 拉伸試驗結果

表5 沖擊試驗

表6 硬度試驗 （HV10）