[发明专利]一种薄壁筒体内壁堆焊焊接方法

说明书

本发明公开了一种薄壁筒体内壁堆焊焊接方法，方法的步骤中含有：利用不锈钢药芯焊丝在筒体基体的内壁上堆焊不锈钢堆焊层；利用镍基碳化钨焊丝在不锈钢堆焊层的内壁上堆焊碳化钨堆焊层；其中，所述镍基碳化钨焊丝填充率为65%，镍基碳化钨焊丝药芯组分及重量百分比为：78%‑85%的WC，1%‑10%的TiC，1%‑6%的硼砂，0‑5%的脱水钾长石，0‑5%的高碳铬铁，0‑5%的金属钼。它可满足大型薄壁筒体内壁耐磨性要求，且焊接飞溅小、焊缝成型美观，熔敷金属与筒体基体浸润性好，焊接后筒体收缩变形小，可满足工件正常生产尺寸要求。

技术领域

本发明涉及一种薄壁筒体内壁堆焊焊接方法。

背景技术

目前，我国对重大装备制造业越发重视，尤其是攻关“卡脖子”问题的关键核心技术。随之带来的焊接性问题也更具挑战。例如：在高端钛白粉制备领域，氯化法制备钛白粉因具有“三废”少、大气污染少、产品质量高、易于工业化生产等优点，已成为国外发达国家生产钛白粉的主流制备方法，其生产装备核心技术一直被高度垄断，并对我国实行技术封锁。

该装备中输送高位料仓富钛料与焦炭混合物的筒体，在设备运转过程中，持续受到复杂冲击载荷、摩擦磨损作用。为了避免筒体因过度磨损而过早失效，导致生产能力下降甚至停工，及避免停机带来巨大经济损失，需在筒体内壁堆焊耐磨层。

重大装备大型薄壁筒体在服役过程中持续受到复杂冲击载荷、摩擦磨损作用，其内壁极易磨损破裂。针对直径尺寸较大、耐磨性要求高的工件，对其内壁堆焊修复时，存在焊接工艺不匹配，熔敷金属与筒体内壁无法冶金结合、堆焊层整块剥落，熔敷金属耐磨性不足，工件内径收缩严重等问题。因此，现有解决方案一般为更换新筒体，但同样面临价格昂贵、时间成本较高的问题；而且针对关键核心部件，面临“卡脖子”问题。

由于筒体的尺寸较大、筒壁较薄，因此，焊接材料的选择，焊接工艺方法的制定尤为重要。

问题一：焊接材料选择

碳化钨颗粒耐磨堆焊焊丝是堆焊层硬度较高，应用最广的一种常见耐磨材料。目前，市售国产碳化钨堆焊焊丝，单层堆焊层表面硬度无法达到58HRC(一般为40-55HRC)，而进口碳化钨堆焊焊丝价格昂贵，且供货周期较长。

问题二：焊接工艺制定

由于筒体的尺寸较大、筒壁较薄，筒体在自动焊接过程中，可能会产生焊接飞溅、焊道成型不好、堆焊层剥落等问题。

问题三：筒体尺寸变化

在连续自动焊过程中，由于焊接热输入大可能带来筒体收缩变形量大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种薄壁筒体内壁堆焊焊接方法，它可满足大型薄壁筒体内壁耐磨性要求，且焊接飞溅小、焊缝成型美观，熔敷金属与筒体基体浸润性好，焊接后筒体收缩变形小，可满足工件正常生产尺寸要求。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种薄壁筒体内壁堆焊焊接方法，方法的步骤中含有：

利用不锈钢药芯焊丝在筒体基体的内壁上堆焊不锈钢堆焊层；

利用镍基碳化钨焊丝在不锈钢堆焊层的内壁上堆焊碳化钨堆焊层；其中，

所述镍基碳化钨焊丝填充率为65％，镍基碳化钨焊丝药芯组分及重量百分比为：78％-85％的WC，1％-10％的TiC，1％-6％的硼砂，0-5％的脱水钾长石，0-5％的高碳铬铁，0-5％的金属钼。

进一步，所述不锈钢药芯焊丝熔敷金属化学成分为：

所述不锈钢药芯焊丝熔敷金属化学成分为：