[发明专利]一种耐热钢材质铸件的焊接返修方法

说明书

本发明属于耐热钢焊接技术领域，尤其涉及高铬马氏体耐热钢材质铸件返修方法。本发明提供一种新型耐热钢材质铸件的焊接返修方法，主要步骤包括：焊接前缺陷处理、焊接预热、焊接、焊接后热、焊后热处理；采用本发明焊接返修方法，减少焊接裂纹的产生，提高焊接返修合格率，减少焊接次数，使返修成本大幅降低。

技术领域

本发明提供一种耐热钢材质铸件的焊接返修方法，尤其涉及高铬马氏体耐热钢材质铸件返修方法，属于耐热钢焊接技术领域。

背景技术

本发明涉及的一种高合金耐热钢，材质为GX23CrMoV12-1，该材料是国际上以12CrMoV耐热钢为基础，通过对材料的性能和显微组织进行深入实验研究，了解材料的强韧化机理及各种合金元素的作用、材料性能退化和相关显微结构的变化以及工艺性能等，通过调整材料的合金元素组分、添加微量合金元素等，开发了一系列新型的高铬(9%~12%)马氏体耐热钢，其中最具有代表性的有美国的P91/T91(X10CrMoVNb911)、日本的P92/T92(NF616M)、HCM12A(T122)以及欧洲开发的E911、GX23CrMoV12-1等。

GX23CrMoV12-1材料由于含碳量高达0.21~0.25%，抗拉强度要求740~880MPa，材料淬硬，焊接要求高。针对本专利材料铸件，查阅相关文献，没有发现相关的关于此类材质铸件的焊接返修方法的资料以供参考。因此研究掌握该材质铸件缺陷焊补、管件对焊、异质焊接等焊接工艺技术，是实现该类材质铸件生产的重要突破之一。且该材质的铸件焊接冷裂纹敏感性较强，过程操作不合理极易开裂；力学性能要求高，焊接工艺必须精细控制才能保证性能满足标准要求。

发明内容

本发明提供一种新型耐热钢材质铸件的焊接返修方法，采用本发明焊接返修方法，减少焊接裂纹的产生，提高焊接返修合格率，减少焊接次数，使返修成本大幅降低。

一种耐热钢材质铸件的焊接返修方法，主要步骤包括：焊接前缺陷处理、焊接预热、焊接、焊接后热、焊后热处理，具体操作步骤如下：

焊接前缺陷处理：采用超声波探伤+磁粉探伤的方法将铸件上的铸造缺陷进行标识，根据不同的缺陷类型选择合适的缺陷处理方法，进行缺陷去除操作；其中缺陷处理的方法及原则：对体积性缺陷，根据检测的标准进行缺陷的评定和去除，去除至缺陷不超标为止；对裂纹缺陷去除干净，要求达到渗透检测无线性显示。两相邻缺陷距离≤25mm时，按同一个缺陷进行气刨挖除，要求渗透检测无缺陷显示；缺陷去除后，采用合金旋转锉对待焊接区域表面进行铲磨。

焊接预热：采用可控温局部电加热设备对缺陷焊接部位进行预热，预热温度为300～350℃，且焊接部位周围70～200mm范围内达到预热温度。

焊接：采用直径为φ4.0mm或φ5.0mm的焊条进行焊接，焊接电流参数为160±5A或210±5A，且每层的焊接厚度≤3mm，焊道摆动宽度≤20mm。

焊接后热：采用整体后热方式，后热温度为300～350℃，保温时间为4～8h；铸件后热完成后进行炉冷至马氏体转变，再进行整体的焊后热处理。

焊后热处理：焊后热处理升温速度为30～45℃/h，降温速度为＜30℃/h；最终焊后热处理温度为740℃以上，且温度超过740℃以上的保温时间总计不大于50h。

进一步，在所述焊接前缺陷处理步骤中，铲磨量为1～2mm。

进一步，在所述焊接步骤中，焊接过程中铸件所有焊接部位温度始终保持在所述预热温度范围，焊接完成后禁止降温，铸件温度保持在200~260℃之间。

进一步，在所述焊接步骤中，为保证焊接过程中铸件所有焊接部位温度始终保持在所述预热温度范围，需严格执行如下焊接顺序：首先从铸件外腔对内腔缺陷进行单点加热，且按照从深到浅，从内向外的原则，保证每个缺陷焊接完成后温度始终能够保持在200~260℃范围内，内腔焊接完成后从内腔整体加火进行预热，然后焊接外腔缺陷。