中碳钢轮缘堆焊层微裂纹研究.pdf

学兔兔 机械工程师 MECHANlC鹿L ENGiNEER 丁德勇。辛宇 (驻齐齐哈尔地区军代表室，黑龙江 齐齐哈尔 15l042) 0 引 言 释率，首层采用小规范焊接，同时采用埋弧焊、手工电弧 某产品轮缘是船用汽轮机组的重要部件，它的质量 焊+埋弧焊2种方法进行堆焊工艺试验，同时提高预热温 好坏直接影响整个汽轮机组系统的安全性。本文通过中 度到350℃左右。4)变位器、堆焊用操作机处于完好_T作 碳钢堆焊层产生微裂纹的机理分析研究，对焊接工艺加 状态，按要求烘干焊剂；5)堆焊后入炉消应力热处理，焊 以完善并固化。 后入炉前需提前烘炉；同时为防止工件变形 件入炉应 1现象描述 用钢板垫平，不平度不超过2 l-Ilm；6)出炉后模拟产晶制 某产品轮缘为筒形结构，壁厚40 mm，内壁要堆焊3 造过程进行加工、稳定化热处理、探伤。然后将堆焊层加 条环形堆焊层，前期产品在堆焊结束目视发现多处凹坑 工掉，靠近母材部位剩余堆焊层2 mm左有，每加T 0．5 缺陷，为进一步确认凹坑缺陷情况，进行了表面磁粉探 ITlm进行MT探伤，直至堆焊层加工掉。 伤，发现有多处微裂纹缺陷。 通过以上 I_=艺试验，可以得出结论：使用两种焊接方 2 微裂纹缺陷的分析研究 法进行轮缘堆焊后，堆焊层进行RT、UT、MT探伤，均合 2．， 机理分析 格，能满足产品技术条件要求。 为分析裂纹产生的原因，在报废件上截取一段试验料， 4 采取措施及验证情况 进行了解剖分析。金相观察发现微裂纹位于熔合线偏上 由于母材成分与焊材成分碳当量差别太大，母材焊 0．1～0．5 IIlm的堆焊层区域，裂纹纵向长度在0．4～0。6 mm 接性差，为了更好地降低稀释率和保证产品焊接一次合 之间。通过对试块上裂纹形态及扩展方向分析，并结合各 格，产品堆焊选择手工电弧焊打底+埋弧焊的堆焊方法。 区硬度数值分布，对堆焊层首层金相组织进行分析，首层 4．J 焊接过程控制 组织为铁素体+珠光体，靠近熔合线处裂纹部位组织为上 1)焊接材料。经过验收合格的焊材，与工艺试验所用 贝氏体，首层无马氏体组织，不属于淬硬脆化裂纹，该裂 焊材一致。2)焊工。进行工艺试验焊接的焊T，焊接经验 纹属于低塑性脆化裂纹，为冷裂纹，具有穿晶特征。 丰富、技能熟练。3)焊接设备。变位器、操作机、焊接电源、 2．2 裂纹产生原因分析 焊接机头等设备与丁艺试验用设备相同。4)焊接 艺参 根据裂纹机理分析结果，并结合产品焊接生产情况， 数。焊接方法采用手工焊打底+埋弧堆焊方法进行产品焊 裂纹产生的原因，可能与以下因素有关： 接。焊接T艺规范参数、热处理参数在工艺评定参数范围 1)母材碳当量的影响。根据母材化学成分计算碳当 内。5)焊接过程控制。装配找正工件，保证轮缘与变位器 量：c当量=[C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15]X100％。 中心同心，同心度不大于2 Bin，水平度不大于 1 mm。焊 从计算结果看I叶|．产品碳当量为0．84％，其可焊性更差， 接前架设预热装置，满足焊接预热要求： 对焊接工艺要求更高。