[发明专利]核主泵电机轴套加硬层等离子喷焊工艺

摘要

本发明涉及一种核主泵电机轴套加硬层等离子喷焊的工艺，旨在确立一种用于核主泵电机关键部件合金四个材质的轴套表面加硬层堆焊的工艺方法，通过发明新的工件加热保温措施、确定合适等离子喷焊工艺参数，完成核主泵电机轴套大面积钴基合金加硬层的堆焊，满足设计要求，该成果在工程上具有很高的应用价值，并具有深远的社会意义。

主权项

一种核主泵电机轴套加硬层等离子喷焊工艺，其特征是：(1)轴套材质：镍‑铬‑铁合金，标准号ASTM B564 UNS N06600，规格：Φ410mm*465mm*41mm；填充金属粉末牌号：钴基合金焊粉Co112FY，规格：60‑200目；(2)焊接参数：焊接电流：170‑200A，焊接电压23‑26V，焊接速度50‑100mm/min，摆动频率28‑30次/min；保护气：99.999％Ar，气体流量15‑20L/min，离子气：99.999％Ar，气体流量1‑4L/min，送粉气：99.99％He，气体流量：2‑5L/min；极性：直流正接；焊接位置：平焊；送粉速度：26‑35g/min；焊道型式：螺旋；焊接层数：2层；(3)焊接工艺过程：a)装配，将加工到尺寸的轴套锻件清理后装配到变位机上，使用变位机上的三爪卡盘从内侧将轴套卡紧固定后，再将锁紧装置锁紧；b)预热，第一层堆焊前，需要对轴套进行整体预热，预热温度需高于300℃，预热使用辅助加热装置实施，通过电热毯的辐射热和丙烷火焰加热两种加热方式同时对轴套进行加热；预热过程中通过变位机是轴套旋转受热；c)焊接，按上述参数进行焊接，在焊接过程中可根据电弧和熔池情况微调电压，控制焊枪与工件间的距离；在焊接控制系统中增加了弧长自动控制功能ALC，当实际电压与设定电压间的偏差大于0.1V时，自动调节焊枪高度，纠正电压的偏差，通过此功能使焊枪与工件始终保持在预期的固定距离；d)焊接过程中的温度控制，采用辅助加热工具，采用电加热和丙烷火焰加热相结合的方式，通过电加热装置包围轴套外表面60％面积，通过电热毯的辐射热来保证轴套工件的整体温度，再通过调整火焰加热的方向和强度实现对工件局部温度控制；e)轴套焊后冷却方式：焊接完成后用塞拉毯整体包裹轴套，进行缓冷，直至轴套冷却至室温；f)第二层堆焊，焊接前重新进行轴套整体预热，预热温度需高于400℃，再重复步骤c)到步骤e)进行焊接和焊后缓冷，完成第二层堆焊层的焊接。