幾種常見鑄鋼件缺陷的補焊方法及體會
本文介紹了常見的閥門鋼鑄件缺陷及補焊方法。 鑄鋼件缺陷科學補焊是一項節能型再製造工程技術。 本文對缺陷的判斷和消除進行了詳細的說明。 對補焊方法、頻率、補焊後的處理經驗進行解答。 總結了在缺陷補焊中經濟有效的實踐經驗。
缺陷處理
1.缺陷去除
在工廠中，一般採用碳弧氣刨將鑄件缺陷吹走，然後用便攜式角磨機將缺陷件拋光，露出金屬光澤。 但在生產實踐中，採用碳鋼電極直接用大電流去除缺陷，用角磨機磨出金屬光澤。 一般用<4mm-J422焊條，160～180A電流，消除鑄造缺陷，角磨機將缺陷磨成U形，以減少焊接應力。 缺陷被徹底清除，補焊質量良好。
2.缺陷判斷
在生產實踐中，對於某些鑄件缺陷，如穿透裂紋、穿透缺陷（底部穿透）、蜂窩狀氣孔、無法去除的砂渣、收縮面積大於65cm2等，不允許補焊，等，以及雙方合同中約定的其他不能修復的重大缺陷，應在補焊前判斷缺陷類型。
3.不良品預熱
碳鋼和奧氏體不銹鋼鑄件，補焊部分面積小於65cm2，深度小於鑄件厚度的20%或25mm，一般不需要預熱。 但珠光體鑄鋼件，如ZG15Cr1Mo1V、ZGCr5Mo等，鋼的硬化傾向大，冷焊時易開裂，應進行預熱。 預熱溫度為200-400℃（用不銹鋼焊條補焊，溫度為小值）。 保持時間不應少於60min。 如果鑄件不能整體預熱，可用氧-乙炔將缺陷部分擴大20mm，然後加熱至300-350℃（觀察暗面暗紅色）。 大焊槍中性焊槍可以先在缺陷處和外圍製作。 快速擺動圓周幾分鐘，然後改為慢速運動並保持10分鐘（取決於缺陷的厚度），使缺陷部分充分預熱，然後快速修復。
補焊法
1.索賠
補焊奧氏體不銹鋼鑄件時，應在通風處迅速冷卻。 對於補焊面積過大的珠光體低合金鑄鋼件和碳鋼鑄件，應選擇背風位置或擋風玻璃，避免急冷產生裂紋。 堆焊層補焊時，補焊後應立即清除夾渣，沿缺陷中心向外均勻錘擊，以減少補焊應力。 如果進行多層補焊（一般3～4mm為補焊層），每層補焊後必須及時清除夾渣和錘補焊區。 若在冬季進行焊接，對於ZG15Cr1Mo1V珠光體合金鋼鑄件，每補焊層應反復加熱氧-乙炔，然後迅速補焊，以免產生焊接裂紋。
2.電極處理
補焊前，首先檢查焊條是否預熱。 一般應將電極在150～250℃下乾燥1h。 預熱好的焊條應放入保溫箱內，以便一用就取。 電極反复預熱 3 次。 如果電極表面的塗層剝落、破裂和生鏽，則不應使用。
3.修復焊接次數
對於承壓鑄件，如已經過滲水試壓的閥殼，同一部位一般只允許補一次，不能重複補焊，因為多次補焊會使鋼中的晶粒粗而影響鑄件的承壓性能，除非鑄件焊後可進行再熱處理。 對於同一部位的其他非承壓補焊，一般規定補焊不超過3次。 對於同一部位有兩個以上補焊縫的碳鋼鑄件，焊後應進行去應力處理。
4.修復焊層高度
鑄件的補焊高度一般高出鑄件平面2mm左右，以利於機加工。 補焊層過低，機加工後易露出焊疤。 修補層太高，費時、費力、耗材。
修復後焊接
1.重要補焊
水壓試驗中有滲漏的鑄件，補焊面積>65cm2，深度>鑄件壁厚的20%或25mm的鑄件，在ASTMA217/A217M-2007中被認為是重要的補焊。 A217標準中對這種重要補焊提出應進行去應力處理或完全再加熱處理，且這種去應力處理或完全再加熱處理必須採用經認可的方法進行，即重要補焊需要需制定補焊工藝。 ASTMA352/A352M2006規定，重要補焊後必須進行應力消除或焊後熱處理。 我國與A5263/A2005M對應的行業標準JB/T217-217將重要補焊定義為“重缺陷”。 但實際上，鑄坯除了可以完全再加熱外，在精加工過程中經常會發現很多缺陷，不能再完全熱處理。 因此，在生產實踐中，通常由有壓力容器焊接合格證的有經驗的焊工現場解決。
2.緩解壓力
修補完焊後發現的缺陷後，就不能再進行整體去應力回火處理了。 一般可採用缺陷部位氧-乙炔火焰局部加熱回火法。 用大割炬的中性火焰緩慢來回擺動，將鑄件加熱至表面可見的暗紅色（約740℃），保溫（2min/mm，但不少於30min）。 應力消除處理後應立即在缺陷處覆蓋石棉板。 對於珠光體鋼閥門管徑上的缺陷，應在管徑內腔填充石棉板，使其在補焊時緩慢冷卻。 這種操作簡單經濟，但需要焊工有一定的實踐經驗。
不銹鋼鑄件一般不進行補焊後處理，但應在通風處進行焊接，使補焊區迅速冷卻。 除非補焊表明已經引起奧氏體組織的變化，或者是嚴重缺陷。 在合同和條件允許的情況下，應重新進行固溶處理。 碳鋼鑄件和缺陷區域過大、過深的各種珠光體鑄件，處於鑄件清理階段，已進入粗加工但有精加工餘量的，補焊後應進行去應力處理。 碳鋼去應力回火溫度可設置為600～650℃，ZG15Cr1Mo1V和ZGCr5Mo的回火溫度可設置為700～740℃，ZG35CrMo的回火溫度可設置為500～550℃。 所有鑄鋼件的去應力回火時間不少於120min，並隨爐冷卻至100℃以下。
3.無損檢測
對於閥門鑄件的“重缺陷”和“重要補焊”，ASTMA217A217M-2007標準規定，如果鑄件的生產符合S4（磁粉探傷）補充要求的要求，補焊應通過對鑄件的磁粉探傷進行檢驗。檢驗鑄件的質量標準相同。 . 如果鑄件的生產符合S5（射線探傷）補充要求的要求，對於在液壓試驗中滲漏的鑄件，或任何需要修補的凹坑，其深度超過壁厚的20%或1in1（25mm） ) 和鑄件準備補焊。 凹坑面積大於約 10 英寸 2 (65 平方厘米) 的鑄件的任何補焊必須通過與鑄件相同的標準射線照相檢查進行檢查。 JB/T2-5263標準規定重缺陷修復後應進行射線或超聲波檢測。 也就是說，對於較重的缺陷和重要的補焊，必須進行有效的無損檢測，合格後方可使用。
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