[发明专利]马氏体不锈钢发动机机匣超声冲击辅助氩弧焊修复方法

摘要

本发明涉及一种马氏体不锈钢发动机机匣超声冲击辅助氩弧焊修复方法，属于氩弧焊焊接修复技术领域，本发明前期分别采用同母材焊丝在1Cr12Ni3Mo2Co2V马氏体不锈钢试板上进行了氩弧焊修复和超声冲击辅助氩弧焊修复试验，分别对Z1Cr12Ni3Mo2Co2V马氏体不锈钢母材和两种修复接头的室温拉伸和冲击韧性性能进行了测试。实验结果显示，采用超声冲击辅助氩弧焊修复试样的平均延伸率是直接氩弧焊修复试样的1.25倍，冲击韧性提高了近35％。因此，采用超声冲击辅助氩弧焊技术修复马氏体不锈钢能显著提高修复接头的冲击韧性和室温塑性，可以有助于降低服役过程中再次开裂的倾向，从而提高修复后的延长服役寿命。

主权项

1.一种马氏体不锈钢发动机机匣超声冲击辅助氩弧焊修复方法，其特征在于：该方法的步骤是：(1)制备补焊用焊丝，焊丝材料成分与马氏体不锈钢发动机机匣材料一致或相近，焊丝直径：Φ0.8mm～1.2mm；(2)修复前表面清理，在荧光灯下，打磨去除裂纹缺陷，目视检查清理干净，裂纹去除后的缺口宽度不大于3mm，并进行抛光表面，最后用丙酮擦洗；(3)针对机匣修复位置，分别在连接管处和安装边处各制作一套工装，以防止机匣变形；(4)超声冲击辅助氩弧焊补焊，采用超声冲击+氩弧焊的复合修复方法恢复缺陷位置的尺寸，即在氩弧焊修复过程中，熔池凝固瞬间，通过超声冲击装置对凝固焊缝表面进行同步的表面超声冲击处理；将缺口位置全部焊满，目视检查缺口位置完全焊满并无咬边和凹坑现象，氩弧焊补焊的工艺参数为：焊接电流为45A～55A，焊接电压为8.0V～9.4V，氩气流量为15L/min，钨极直径Φ1.6mm，喷嘴直径为16mm，焊接过程中采用背部保护，保护气流量10～30L/min；超声冲击工艺参数：冲击电流1A～3A，冲击速率，6～30cm/min，频率20kHz～50kHz，振幅为30μm～50μm，冲击针直径Ф3.0mm；补焊过程中要求环境温度不低于20℃；补焊分多次完成，每次补焊长度控制在5mm内，同时每次补焊后采用接触测温仪测量补焊点附近温度，当温度低于60℃时，方可进行第二次补焊，直至补焊完成；(5)焊后热处理，采用陶瓷加热带，对马氏体不锈钢发动机机匣补焊位置进行局部焊后热处理，去除补焊位置内部的焊接应力，热处理工艺参数为：360℃下保温1h，空冷到240℃，然后240℃保温8h，空冷；热处理过程中，步骤(3)中的防变形工装不拆；(6)打磨加工，采用手工打磨的方式加工补焊区域，目视检查补焊位置与周围基体基本齐平，无明显凹坑和凸点；(7)无损检测，采用荧光探伤和X射线检测方法，对马氏体不锈钢机匣补焊位置进行检查，要求无裂纹，无未熔合缺陷。