[发明专利]一种无缝钢管芯棒等径修复的工艺方法

说明书

本发明公开了一种无缝钢管芯棒等径修复的工艺方法，具体步骤如下：步骤一 旧芯棒预处理；步骤二 芯棒预热处理；步骤三 芯棒与焊接的安装；步骤四 芯棒焊补；步骤五 芯棒降温处理；步骤六 芯棒回火处理。本发明焊接材料选用4Cr5MoSiV(H11)材料，其红硬性远高于目前常用的焊补材料，等径修复是在设定的马氏体转变温度325摄氏度以上进行，避免了冷态芯棒等径修复过程中马氏体的反复转变，焊补完成后焊补区域与热影响区域同时转变为马氏体，这样一来，既可以采用红硬性、韧性延展性高的焊丝进行芯棒修复，又可以提高焊补质量，避免焊接过程中由于温度的反复变化而产生巨大的热应力而出现裂纹，同时采用合金元素分布均匀的合金焊丝，提高修复芯棒的使用寿命奠定材料基础。

技术领域

本发明涉及芯棒修复方法领域，具体为一种无缝钢管芯棒等径修复的工艺方法。

背景技术

目前，中国首创并广泛使用的芯棒等径修复工艺，主要是采用3-4自动焊头、在没有预热的情况下进行的，采用的焊丝一般为0.20%C的低碳钢材料，中心包裹含Cr、Co、Mo、V等合金焊料；

一般芯棒修复的工艺方法不足之处在于：

1、芯棒在修复之前没有进行预热，并且选用的焊接材料一般多为为0.20%C的低碳钢材料，中心包裹含Cr、Co、Mo、V等合金焊料，但是合金材料分布不均匀，红硬性不够，修复芯棒效果不够好。

2、一般芯棒修复时没有保温装置，温度只能依靠焊机的机箱空间维持，这样温度容易快速散失，从而影响了芯棒焊补的效果，焊补过程中进行加热才能够在整个焊补过程中保证芯棒材料处于马氏体转变温度以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无缝钢管芯棒等径修复的工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无缝钢管芯棒等径修复的工艺方法，具体步骤下：

步骤一 旧芯棒预处理：首先将旧芯棒表面喷洒除锈酸洗剂，然后使用砂纸进行芯棒表面的初步打磨，使得旧芯棒表面的锈迹去除掉，然后固定放置车床上进行车削，对芯棒表面的龟裂纹以及其他表面缺陷进行处理，然后直至芯棒表面缺陷消失；

步骤二 芯棒预热处理：首先将芯棒的端头处使用切割机等距切割出四片圆片作为试片，保证每片试片的边沿与芯棒主体未完全断开，然后再将经过车削后的芯棒放置于加热炉内预热，将芯棒加热20分钟后，取出芯棒，将切割成形的其中一片试片与芯棒连接点断开，使用温度测量仪测量试片，确保芯棒中心温度达到指定温度，否则继续将芯棒连带未断开的试片放入加热炉内继续加热，直至达到要求，然后进行保温，保温时间为2至4小时；

步骤三 芯棒与焊接的安装：将预热好的芯棒迅速安装到焊机上，所述焊机上设置有固件槽，所述固件槽左右两端设置有旋转夹具，芯棒固定安装在旋转夹具之间，所述固件槽上端盖有保温盖，所述保温盖上设置有8或12个焊口，所述焊口上方对应设置有8或12个焊头；

步骤四 芯棒焊补：启动焊机，焊机的固件槽内的旋转夹具将芯棒带动旋转，焊机的焊头则穿过保温盖上的焊口等距在芯棒表面同时焊补，焊补3到5层，采用合金元素分布均匀的合金焊丝，直径3到4毫米。

进一步的，所述步骤一中在对芯棒车削过程中，对芯棒表面进行洒水降温，避免芯棒由于与车刀摩擦温度过高，转动过程中发生弯曲变形。

进一步的，所述步骤二中芯棒预热处理，充分预热至325至370摄氏度。

进一步的，所述步骤三中采用8或12个焊头进行等径修复时，对应8个焊头，采用3到4毫米采用合金元素分布均匀的合金焊丝；12个焊头，采用2到3毫米合金元素分布均匀的合金焊丝。

进一步的，所述步骤三中焊机的固件槽底部设置有感应加热器且感应加热器处于安装的芯棒正下方，感应加热器将固件槽内的温度加热维持325摄氏度以上。