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1、焊接1995(3)路: : : : : : :奈 经验交流轰 峰: : : : : : 钻基高温合金与低碳钢的焊接鞍钢建设 机电公 司林成德鞍山钢铁学院褚丽华鞍钢宽厚板2#步进 炉上的水梁与93 2个滑 块的接头为C。基高温合金 与低碳钢的异种金属接头。水梁为2 0钢钢管,长度为1 6m,规 格为中12 1m m只20m m:滑块为KC o5O与KC o20铸造C o基合金,其实心直径为 8 0m m,高为1 0Om m。每根 水梁上 约有 5 6个滑块,其间距 为298m m。由于C o基合金与碳钢之间的化学成分、金相组织等方 面的差 异较大,而使其焊接性较差。此外,焊后的弯曲变形也是 不容
2、忽视的问题。实践表明,按下述工艺措施焊接的水梁中的铸造C o基高温合金与低碳钢接头 满 足 了设计要求,并使水梁平直度达到lm m。钻基合金 滑块5 6个图1水梁焊前预变形示意图金相分析与焊接材料的选择引|的哟仍. 0+ I的. 6 6经 金相分析得知,K65 0与KC o2 0为固溶体+碳化物,20钢为铁素体+珠光体。为选择焊接材料,根据焊件的金相组 织、化学成分及 力 学性能,进行 了以下 对比试验:(1)选用Ni307焊条,直径 为4mn 飞,环境温度为15一2 ( jC,预 热 温度 为15 0一20 0C,由于 强度过高,弧 坑裂纹 率 为4 0%。(2 )选用J507焊条,直径 为
3、4mm,焊接第一层,其余各层均选用A 50 7焊条 施焊,预热温度同上,焊后发现由J50 7焊条施焊的第一 层严重开裂,从 而导致滑块脱落。(3)选 用ASO7焊条,直径4mm,当环境温度低于o oC,风力超过4级时,弧坑裂纹率为8 %。在采取保温措施后,环境温度为1 5一20 0C,且预热温度同上时,弧坑乃 至焊缝均不发生裂纹。因此,确定选用A 50 7焊 条做为KC o5 0与20钢、KC冶20与20钢的焊接材料。(2 )对焊科开坡口时,应根据管径 大小做出试验结果后,再加工。( 3 )采用丙 酮将C o基合金 滑块坡口处 及其边缘处清洗干净。(4)在庐12lm m义20t nm管上将其与
4、滑块接触面打磨干净,使之露出金属 光泽。( 5 )将焊件置于定位胎具上,找正卡紧。3焊接(l )选用A 50 7焊条 对焊件进 行 定 位焊.焊前预 热15 0一 200 oC,焊接 时须将弧 坑填满。(2)将定 位焊 后 的水梁 由定位 胎 具移至反变形胎具上,进行反变形,其 反变形 量约为钢管长度的10/1000 mnl( 图1)。( 3 )对工件进行焊接。焊接坡口形式与焊道布置如图2所示。采用 直径为4 om的A50 7协12 0滑块2焊前准备( l )根据本工 程水梁长度分别制做定位胎具与反变形胎具。焊接坡口形式与焊道布置焊接19 95(3)焊 条,焊接电流为145A,直 流反接。施焊
5、 时,采用逆向跳焊操作法。即从 中心焊向两侧,每隔两个滑块施焊一个,然后 再从 两侧向中心施焊,如此循环往复,直到焊接完毕。(4 ) 工 件 焊接完毕后,从 反变形 胎 具 上 取出,根据管 子预变形及焊接变形情况,采 用氧乙炔焰将其进行调直。采用上述工艺焊接的水梁,通 过 金相检验表明,其微观无沿晶或穿晶裂纹,熔合好。水梁的平直度达士lmm。满足 了设计要求。矿用电铲齿熔铸结晶器的焊接山西煤矿机械厂张志清矿 用电铲熔铸结晶器是用不同尺寸、形状板材拼焊成的特殊模具 (图1)。结晶器内壁为几紫铜板,外侧 为Q23 5钢板,夹 层 通入0.4MP。的强制循环 水,要求不得 有泄 漏现象。位,然后
6、用氧乙炔焰对铜板一侧进行预热,预热温度为4 50一550。门门门图2坡口形状及其尺寸图14m3电铲齿熔铸结晶器结构1.焊缝2.r 2紫铜 板3.冷却水管4.Q23 5钢板对 这一铜一钢异种金属 结 构 的焊接,我们以手工 电弧焊工艺使其达 到 了设 计要求。焊前准备(1 )焊接设备为国产的ZXS一40 0型晶 闸管焊机。(2 )焊接材料为笋3.2mm的T1 07焊条,在200条件下烘干Zh,置 于保温筒内备用。(3 )按图2所示,刨削单V形 坡口。(2 )焊接工艺参数:焊接 电流14 0一16 0A ,电弧电压24一26 v,焊接速度14一16em/mi:飞,层间温 度)4 50。(3)施焊时,运 条要 稳,电弧不可过长,以免因熔池 保护 不良,而 产生气孔。另外,焊条 要在铜 板 一侧做较 长时 间的停留,让铜 板 得到 充分的热 量;在低 碳钢一侧应 尽 量 减少母材金 属 的熔化量,以防止产生裂纹。(4)由于焊接过 程中铜板降温较快,因而 要尽 量缩 短 换焊条 和清渣的时间,使整个焊接过程都保持在层间温度以内。焊后质量检验焊接工艺(1 )先将焊件表面清理干净,再用 夹具 定经 断 面 宏观及低倍金相检验,在焊缝内部未发现气孔、夹渣 和 裂纹等缺陷。对结晶器做0. SMPa的水压试验,未 泄漏。
