角件常見(jiàn)缺陷補(bǔ)焊的處理方式

摘 要：在集裝箱制造行業(yè)中，角件由于其設(shè)計(jì)的靈活性和成本的經(jīng)濟(jì)性，受到廣泛運(yùn)用。但是由于角件鑄造工藝受到尺寸、厚度、氣候、原材料和生產(chǎn)過(guò)程的種種制約，角件會(huì)出現(xiàn)砂眼、氣孔、縮孔、截面收縮、裂紋等各種鑄造缺陷。因此，缺陷判別和制訂合理、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及可靠的補(bǔ)焊工藝來(lái)確保補(bǔ)焊后的角件符合質(zhì)量要求已成為角件制造廠(chǎng)共同關(guān)注的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：角件;缺陷;補(bǔ)焊處理

一、缺陷判別和處理

（一）缺陷判別

對(duì)于非受力面：每面不超過(guò)4個(gè)圓形缺陷（氣孔、夾渣、砂孔）且缺陷深度不超過(guò)1.4mm，長(zhǎng)度不超過(guò)2mm，缺陷間距大于20mm，距角件邊緣和孔邊的距離不小于16mm，可不作補(bǔ)焊處理。（見(jiàn)圖1）

對(duì)于缺陷深度在非受力部位不超過(guò)壁厚度的2/3，在受力部位不超過(guò)1.4mm，面積不超過(guò)所在平面面積的5%，可以通過(guò)補(bǔ)焊的方式處理。

（二）缺陷處理

工廠(chǎng)一般均采用砂輪打磨的方法去除角件缺陷，為了減少施焊應(yīng)力然后用手提角磨機(jī)打磨缺陷部位至露出基體金屬，缺陷清除的徹底與否，直接影響補(bǔ)焊質(zhì)量的好壞以及決定補(bǔ)焊的角件是否還可以繼續(xù)當(dāng)成品件使用。

二、補(bǔ)焊處理

（一）工藝流程

焊接工藝評(píng)定→編制WPS→補(bǔ)焊缺陷→熱處理→無(wú)損檢測(cè)→質(zhì)量檢查。

（二）工藝評(píng)定

補(bǔ)焊前，應(yīng)按照CCS《船舶檢驗(yàn)指南》的要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，工藝評(píng)試件可采用鋼襯墊單面焊或在鑄鋼件中間扣槽的形式在平位置焊接，板厚t或扣槽深度t1應(yīng)不小于15mm，具體形式分別見(jiàn)附圖2所示，試驗(yàn)數(shù)量和結(jié)果應(yīng)不低于CCS《船舶檢驗(yàn)指南》4.5.2.4和4.5.2.5條款的要求。

（三）補(bǔ)焊缺陷

角件缺陷的同一部位一般只允許補(bǔ)焊一次，不能重復(fù)補(bǔ)焊，因?yàn)槎啻窝a(bǔ)焊會(huì)使角件中的晶粒粗大，影響角件的使用和承載性能。補(bǔ)焊前，確認(rèn)施焊地點(diǎn)的環(huán)境溫度及天氣狀況，如果角件的環(huán)境溫度低于5℃或在潮濕環(huán)境下，應(yīng)首先進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度大概為80～100℃，否則不允許施焊。具有資質(zhì)的焊工應(yīng)按照批準(zhǔn)的補(bǔ)焊焊接工藝規(guī)程進(jìn)行施焊，在范圍內(nèi)嚴(yán)格控制其中的焊接參數(shù)，以小線(xiàn)能量輸入焊接方式為主。補(bǔ)焊高度一般高出角件平面2mm左右，以利于機(jī)械加工，補(bǔ)焊高度太低，機(jī)械加工后容易露出焊疤，補(bǔ)焊層過(guò)高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)材料，造成成本提高。焊接后應(yīng)立即清除補(bǔ)焊區(qū)域的氧化皮等雜物，補(bǔ)焊區(qū)域打磨平整，打磨厚度不得低于角件母材表面。

（四）熱處理

熱處理工序?qū)羌男阅苡绊憳O大，角件的鑄造組織為粗大鐵素體+細(xì)珠光體，正火后組織為細(xì)鐵素體+珠光體，一般經(jīng)金相組織檢測(cè)均不低于7級(jí)。為避免補(bǔ)焊區(qū)域焊縫產(chǎn)生裂紋，補(bǔ)焊后應(yīng)經(jīng)消除應(yīng)力的熱處理，由于角件尺寸相對(duì)其他鑄鋼件較小，因此工廠(chǎng)一般均選用隨爐整體正火處理而不采用局部熱處理方式。升爐爐溫在500℃左右時(shí)角件裝入拖盤(pán)進(jìn)爐，隨后按照100～150℃/h進(jìn)行升溫加熱，至900℃停止升溫，保溫不低2h，隨后出爐空冷，夏季時(shí)可在出爐口增加風(fēng)扇來(lái)加快冷卻速度已達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)部晶粒狀態(tài)。

（五）無(wú)損檢測(cè)

角件的無(wú)損檢測(cè)一般選用X光射線(xiàn)檢測(cè)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為ASMEE446規(guī)范。無(wú)損檢測(cè)前，確認(rèn)角件表面上的附著物等影響探傷靈敏度的缺陷，必須清除掉。對(duì)角件補(bǔ)焊面進(jìn)行解剖，按照ASMEE446標(biāo)準(zhǔn)圖譜評(píng)級(jí)，其中氣孔類(lèi)缺陷3級(jí)，夾砂和夾渣類(lèi)缺陷2級(jí)，縮孔類(lèi)缺陷2級(jí)。

（六）表面檢查

補(bǔ)焊后的角件表面不應(yīng)有裂紋、縮孔、粘砂、夾渣、氣孔等缺陷，經(jīng)噴丸粘漆處理后漆尺寸和重量如表1所示，力學(xué)性能如表2所示。

三、結(jié)束語(yǔ)

角件缺陷的科學(xué)補(bǔ)焊，是一項(xiàng)節(jié)能和降低成本的再制造工程技術(shù)。在現(xiàn)代化測(cè)試手段配合下，應(yīng)在補(bǔ)焊工具、焊材、人員和工藝上不斷加以創(chuàng)新改進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)制造與維修的一體化。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T1835-2006系列1集裝箱角件[S].

[2]CCS《船舶檢驗(yàn)指南》2017版[S].

[3]ASMEE446[S].

作者簡(jiǎn)介：孫嚴(yán)（1985-）男，黑龍江省哈爾濱市人，工程師，主要從事集裝箱產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品的檢驗(yàn)和研究工作。