[发明专利]双过渡层焊接修复残留裂纹的方法

说明书

本发明公开了一种双过渡层焊接修复残留裂纹的方法，涉及钢制设备件产生的裂纹焊接修复技术领域，解决的技术问题是提供一种对钢制设备件产生的裂纹无法清除干净的焊缝进行焊接修复的方法。本发明采用的技术方案是：双过渡层焊接修复残留裂纹的方法，包括以下步骤：S1清除焊缝坡口面及两侧；S2将高镍焊条(镍质量分数≥90％)与奥氏体焊条保温备用；S3将坡口及两侧进行预热；S4选择高镍焊条在有裂纹处焊接高镍过渡层，再选择强度比高镍过渡层和母材高的奥氏体焊条在高镍过渡层上焊接加固层；S5焊后加热并保温；S6焊缝冷却到室温后，打磨焊缝与母材的熔合处。本发明适用于所有的钢制设备件产生的裂纹无法清除干净的焊缝进行焊接修复。

技术领域

本发明涉及钢制设备件产生的裂纹焊接修复技术领域，具体是一种对裂纹无法清除干净的焊缝进行焊接修复的方法。

背景技术

1250吨压砖机体的材质为35铸钢，由于长期超负荷动载使用，液压缸一侧产生320mm长的疲劳裂纹，不能继续使用，须对裂纹进行修复。用碳弧气刨和角向砂轮机清理缺陷深度至120mm深处时还有裂纹缺陷存在，由于距离液压缸太近不能继续清除裂纹缺陷。如果裂纹清除不干净就对焊缝进行常规焊接，焊缝中会有残留的裂纹缺陷，设备如若运行使用，在载荷的作用下，可能不到几小时或几天，残留裂纹就会延伸直至断裂，造成设备报废和较大的经济损失。目前，如遇有无法清除裂纹缺陷的情况下，多采取在裂纹处的正反两面加装背板，并钻孔进行铆接或穿螺栓紧固的方式来解决。由于压砖机体裂纹处背面是液压缸，而正表面有不规则的弧度，不能采取加装背板的方法，因此只能通过新的焊接方式来进行裂纹修复。

在焊接工艺中，已有双过渡层焊接的方法，该方法主要是针对异种金属材料焊接时，防止焊缝中产生金属间脆性化合物和裂纹。

“TA1/X80复合板用TiNi/NiCrMo双过渡层熔焊对接接头组织及性能”(吴伟刚等，《材料研究学报》2016年第30卷第5期)一文涉及双过渡层焊接研究，TiA1/X80复合板中的过渡层焊接时，Ti和Fe的热物理性能差异较大，焊缝中极易形成大量硬脆的金属间化合物、低熔点共晶体及碳化物，这使得其焊缝极易发生脆裂。从熔化焊非均匀温度场出发，剖析了钛-钢冶金结合困难，复合板界面适配及组织匹配不佳等问题，采用TiNi和NiCrMo为过渡层焊接材料，进行钛-钢复合板熔焊对接实验，分析焊接接头各层焊缝组织演变、成分变化特点，剖析了过渡层焊缝的物相，得到了具有较好力学性能的复合板焊接接头。该论文研究表明：对钛与钢焊接时的主要问题进行分析，分别采取TiNi和NiCrMo作为焊接双过渡层焊接材料，以使过渡层焊缝相互熔合良好，且不易产生金属间脆性化合物等，可保证钛-钢复合板的焊缝质量和焊接接头的力学性能。

“高锰钢辙叉与钢轨双层过渡电弧对接焊”(丁伟等，《焊接学报》1999年12月)是另外一篇关于双过渡层焊接的论文，论文分析了高锰钢与钢轨采用电弧焊焊接时，易在高锰钢热影响区产生液化裂纹、碳化物析出以及钢轨热影响区产生马氏体等缺陷。若首先在高锰钢轨一侧用强迫成形电弧焊，采用两种焊接材料焊接过渡层：轨的底部用高锰钢焊条焊接，轨腰和轨头用自保护药芯焊丝焊接的双过渡层后，再进行高锰钢轨与钢轨进行对接焊，接头的静弯试验值有所提高。而使用研制的过渡层焊接材料结合强制成形电弧焊工艺先在高锰钢辙叉一侧堆焊过渡层，再与钢轨对接焊试验，接头的静弯试验值也有所提高，综合性能均有所提高。所以，高锰钢辙叉与钢轨焊接时，采取先在一侧堆焊两种过渡层焊接材料的方法，可防止焊接接头产生液化裂纹、碳化物析出及马氏体组织等缺陷，可使接头的静弯试验值等有所提高。