一種雙相不銹鋼的堆焊焊接方法，包括以下步驟：A．整體預熱，預熱溫度250～300℃，保溫0.8～1.2小時；B．實施堆焊，焊接電流180～220A，焊接電壓25～29V，焊接速度350～450mm/min，層間溫度250～300℃；C．退火熱處理，初始溫度為200～300℃，逐步升至700～750℃后，保溫1.8～2.5小時；D．將工件在爐內(nèi)冷卻至150℃以下后，出爐在空氣中自然冷卻至室溫。本發(fā)明專利技術(shù)提供的雙相不銹鋼堆焊焊接方法，通過對焊接溫度、焊后熱處理溫度等參數(shù)的合理選擇，顯著減少冷熱裂紋，提高其韌性及可加工性能，用于升船機導向輪的雙相不銹鋼堆焊時，其各項性能指標均能滿足要求。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種雙相不銹鋼堆焊焊接方法，特別涉及一種用于對升船機導向輪的雙相不銹鋼堆焊方法，屬于焊接
技術(shù)介紹
雙相不銹鋼是以鐵素體和奧氏體為基體的合金材料，在其金屬微觀組織中，鐵素體和奧氏體比例各占50%，故稱之為雙相不銹鋼。與普通不銹鋼相比，雙相不銹鋼的強度高、韌性好、綜合力學優(yōu)良，以及抗腐蝕性強，特別是在介質(zhì)環(huán)境較為惡劣(如Cl-含量較高)的條件下，雙相不銹鋼的抗點蝕、抗隙蝕、抗應(yīng)力腐蝕以及抗腐蝕疲勞性能均明顯優(yōu)于普通不銹鋼，因而在石油、化工、船舶等領(lǐng)域，已越來越廣泛采用在工件表面堆焊一層雙相不銹鋼 的方法，來提高工件的力學性能和抗腐蝕性。雙相不銹鋼的鐵素體和奧氏體兩種金相組織在一定溫度下可相互轉(zhuǎn)換，而其相比例改變將導致其綜合力學性能發(fā)生改變，因而雙相不銹鋼脆性相的析出要比奧氏體不銹鋼更加敏感。雙相不銹鋼的焊接溫度和焊后熱處理溫度過高或過低，都將直接導致雙相不銹鋼的脆性增加，一方面加劇堆焊層的開裂，使堆焊開裂的這一質(zhì)量通病更加難以克服，另一方面，脆性增加直接導致韌性和抗腐蝕性能的降低，從而失去雙相不銹鋼韌性好、耐腐蝕性強的優(yōu)點。因此，雙相不銹鋼堆焊必須嚴格控制焊接溫度和焊后熱處理溫度，以及相關(guān)焊接參數(shù)，包括一是焊接溫度和層間溫度不能超過雙相不銹鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，特別是層間溫度需要時時監(jiān)測并加以控制；二是焊后熱處理消除應(yīng)處理時，必須合理控制熱處理溫度和時間，避免因脆性相的析出導致韌性和耐腐蝕性，尤其是耐局部腐蝕性能的下降問題；三是合理設(shè)置焊接相關(guān)參數(shù)，包括焊接電流、電壓、速度等，控制焊接線能量在合理范圍，減少鐵素體和奧氏體的轉(zhuǎn)換，以保持雙相不銹鋼的合理相比例和綜合力學性能。作為三峽水利樞紐工程的主體設(shè)備之一的升船機，其導向輪由于承受較大荷載，且處于水體工作環(huán)境，需要具有較高的硬度、耐磨性和耐蝕性，因而通常在導向輪的環(huán)形表面堆焊一層雙相不銹鋼，其焊接方法通常采用藥芯焊絲氣體保護焊。現(xiàn)有技術(shù)對升船機導向輪的藥芯焊絲氣體保護焊，由于對焊接溫度和溫度、焊后熱處理溫度、熱處理時間等相關(guān)焊接參數(shù)的選擇不盡合理，使導向輪的雙相不銹鋼堆焊層極易產(chǎn)生冷裂紋、熱裂紋、氣孔和焊渣等工藝缺陷，并且存在堆焊層硬度過高、脆性大、可加工性能差等問題，嚴重影響升船機導向輪的使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對現(xiàn)有雙相不銹鋼藥芯焊絲氣體保護焊存在的堆焊層易產(chǎn)生冷裂紋、熱裂紋、氣孔和焊渣等工藝缺陷，以及堆焊層硬度過高、脆性大、可加工性能差等缺陷與不足，提供一種雙相不銹鋼堆焊焊接方法，通過對焊接預熱溫度和層間溫度、焊后熱處理溫度、熱處理時間等焊接參數(shù)的合理選擇，顯著減少冷裂紋、熱裂紋、氣孔和焊渣等工藝缺陷，以及減小堆焊層硬度，提高其韌性及可加工性能，用于升船機導向輪的雙相不銹鋼堆焊，其各項性能指標完全滿足導向輪的要求。本專利技術(shù)為實現(xiàn)技術(shù)目的采用的技術(shù)方案是 ，包括以下步驟 A.對堆焊工件進行整體預熱，預熱溫度為250 300°C，達到預熱溫度后保溫O.8 I. 2小時，工件厚度在40mm基礎(chǔ)上每增加40mm、增加保溫時間I小時； B.對工件實施氣體保護焊，保護氣體為純二氧化碳，焊接電流為180 220A，焊接電壓為25 29V，焊接速度為350 450mm/min，層間溫度為250 300°C ； C.焊接完成后，對工件進行退火熱處理，熱處理初始溫度為200 30(TC，逐步升至700 750°C后，保溫I. 8 2. 5小時，堆焊厚度在IOmm基礎(chǔ)上、每增加10mm、增加保溫時間 2小時，工件厚度在40mm基礎(chǔ)上、每增加40mm、增加保溫時間I小時； D.將退火熱處理完成的工件在爐內(nèi)冷卻至150°C以下，然后出爐在空氣中自然冷卻至室溫。，所述步驟B中，焊絲的干伸長度為15 25mm。，所述步驟B還包括BI :焊接時用測溫儀測量焊接工件的層間溫度，當層間溫度低于250°C或高于300°C時，通過加熱或冷卻的方式調(diào)節(jié)至250 300°C之間。一種對升船機導向輪的雙相不銹鋼的堆焊焊接方法，包括以下步驟 A.對導向輪進行整體預熱，預熱溫度為250 300°C，達到預熱溫度后保溫O.8 I. 2小時，工件厚度在40mm基礎(chǔ)上每增加40mm、增加保溫時間I小時； B.對導向輪實施氣體保護焊，保護氣體為純二氧化碳，焊接電流為180 220A，焊接電壓為25 29V，焊接速度為350 450mm/min，層間溫度為250 300°C ； C.焊接完成后，對導向輪進行退火熱處理，熱處理初始溫度為200 300°C，逐步升至700 750°C后，保溫I. 8 2. 5小時，堆焊厚度在IOmm基礎(chǔ)上每增加10mm、增加保溫時間2小時，工件厚度在40mm基礎(chǔ)上每增加40mm、增加保溫時間I小時； D.將退火熱處理完成的導向輪在爐內(nèi)冷卻至150°C以下，然后出爐在空氣中自然冷卻至室溫。一種對升船機導向輪的雙相不銹鋼的堆焊焊接方法，所述步驟B中，焊絲的干伸長度為15 25_。 一種對升船機導向輪的雙相不銹鋼的堆焊焊接方法，所述步驟B還包括BI :焊接時用測溫儀測量導向輪的層間溫度，當層間溫度低于250°C或高于300°C時，通過加熱或冷卻的方式調(diào)節(jié)至250 300°C之間。一種對升船機導向輪的雙相不銹鋼的堆焊焊接方法，所述步驟B中，焊接路線為在始焊部位先沿圓周方向堆焊一周后，再沿導向輪的圓周方向進行螺旋堆焊，最后在終焊部位沿圓周方向再堆焊一周。一種對升船機導向輪的雙相不銹鋼的堆焊焊接方法，所述步驟B中，上下相鄰兩層堆焊層的焊道位置沿焊道寬度方向錯開1/2焊道寬度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的特點是 I.本專利技術(shù)采用焊前整體預熱，預熱溫度和層間溫度為250 300°C，且工件達到預熱溫度后仍在爐內(nèi)保溫O. 8 I. 2小時(工件厚度在40mm基礎(chǔ)上每增加40mm增加保溫時間I小時)，以使工件內(nèi)部也達到規(guī)定預熱溫度。在此區(qū)間的預熱溫度和層間溫度，既保證工件具有足夠的溫度，防止堆焊層產(chǎn)生冷熱裂紋，其溫度又低于雙相不銹鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，防止高溫導致雙相不銹鋼的脆性相析出。2.本專利技術(shù)焊接方法中焊接后的熱處理溫度為700 750°C，保溫時間為I. 8 2. 5小時，焊后熱處理溫度低于現(xiàn)有技術(shù)的800 850°C，采用較低的熱處理溫度，并合理控制熱處理時間，可減少雙相不銹鋼的脆性相析出，保證雙相不銹鋼堆焊層具有良好的韌性和耐蝕性。3.本專利技術(shù)采用的藥芯焊絲直徑為Φ I. 6mm，焊接電流180 220A，低于現(xiàn)有技術(shù)的260 300A，選用較小的焊接電流，可控制焊接線能量，避免形成局部過高的焊接溫度和層間溫度，防止雙相不銹鋼堆焊層的脆性析出。4.本專利技術(shù)的焊接路線采用沿導向輪的柱面螺旋堆焊，與現(xiàn)有的焊接路線采用沿導向輪柱面母線進行的豎向多道堆焊相比，其單次焊接長度顯著增加，能有效提高焊接質(zhì)量； 為防止在輥身兩端出現(xiàn)“缺肉”現(xiàn)象，在管坯表面的兩端(即始焊部位和終焊部位)先沿圓周方向堆焊一周；并且上下相鄰兩層堆焊層的焊道位置沿焊道寬度方向錯開1/2焊道寬度，保證各堆焊層間硬度的均勻性。5.本專利技術(shù)的焊接方法中，焊絲干伸長度為15 25mm，大于現(xiàn)有焊接方法中焊絲干伸長度10 20mm，較大的焊絲干伸長度能夠保證焊絲的溶融、硬化過程完全在保護氣體氛圍內(nèi)完成本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種雙相不銹鋼的堆焊焊接方法，其特征在于包括以下步驟：A．對堆焊工件進行整體預熱，預熱溫度為250～300℃，達到預熱溫度后再保溫0.8～1.2小時，工件厚度在40mm基礎(chǔ)上每增加40mm、增加保溫時間1小時；B．對工件實施氣體保護焊，保護氣體為純二氧化碳，焊接電流為180～220A，焊接電壓為25～29V，焊接速度為350～450mm/min，層間溫度為250～300℃；C．焊接完成后，對工件進行退火熱處理，熱處理初始溫度為200～300℃，逐步升至700～750℃后，保溫1.8～2.5小時，堆焊厚度在10mm基礎(chǔ)上每增加10mm、增加保溫時間2小時，工件厚度在40mm基礎(chǔ)上每增加40mm、增加保溫時間1小時；D．將退火熱處理完成的工件在爐內(nèi)冷卻至150℃以下，然后出爐在空氣中自然冷卻至室溫。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：華霖，楊新明，劉金花，祝道文，王瓊，程文池，雷智，周通，
申請(專利權(quán))人：武漢船用機械有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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