铸件焊接的焊补实用技术及焊补实用工艺规程.docx

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铸件焊接的焊补实用技术及焊补实用工艺规程

铸件焊补工艺规程

Q/HY-J12-2012

编制：

审核：

批准：

受控状态：

发文编号：

版本号：

2013年4月30日发布2013年5月10日实施

铸件焊补工艺规程

Q/HY-J12-2012

本标准适用于铸钢件缺陷（疏松、缩孔、包砂、冷隔、裂纹、缺肉）的焊接修补及质量工作检查的依据。

1焊补前的准备

1.1焊接修补前必须将铸钢件缺陷内部、外部清理干净，不允许有油污、污垢、铁锈（氧化皮）粘砂等影响焊接修补质量的脏物。

1.2开出坡口，使铸件内部未氧化的金属露出，否则将会使电弧熄灭而无法焊补或重出现裂缝、气孔和未焊透的缺陷。

铸件缺陷坡口的确定

说明

坡口示意图

对于未穿透孔穴或裂纹，应开成“U”型坡口

铸件缺陷部位壁厚小于20毫米

一般穿透裂纹，应开成“V”型坡口

当坡口间隙比较大时，可垫一块厚3—4毫米铜板，进行焊补，焊后将铜板移去

铸件缺陷部位壁厚大于20毫米

一般穿透裂纹，应开成“X”型坡口

当坡口间隙比较大时，可在部隙处放入厚3—4毫米相同材质的钢板

当坡口间隙很大时，可在部隙处嵌入相同材质的填块

1.3对有可能延伸的裂纹应在裂纹两端钻截断孔，一般距离裂纹5-10mm，孔深超过裂纹深2-3mm，然后再铲坡口，截断孔作为坡口的两端包括在焊补之内。

1.4铸件的预热

1.4.1对于焊前需作预热的焊件，在焊接过程中必须保持焊件不低于规定的预热温度的下限值。

1.4.2对于不同钢种的不同铸件严格按照工艺要求选择不同的预热温度。

2焊补

2.1扒挖后要将扒挖处打磨干净，磨掉增碳层，待确认清理干净后，方可进行焊接修补。

2.2根据铸件的不同钢种，按工艺要求选择合适的焊条牌号及规格，合适的焊机。

2.3根据铸件的不同缺陷选择合适的焊补方法。

2.3.1对于不同特点的裂纹可采用

a焊补较短的裂纹可采用直通焊、逆向分段焊，对称焊。

b焊补薄壁铸件及较长裂纹可采用跳焊、逐步退焊、交替焊。

2.3.2贯穿裂纹间隙很大或刚性很大的铸件，焊补时可采用单面逐步堆焊法。

2.3.3圆形的不大缺陷孔用环形的焊缝焊补法。

2.4在焊补过程中为减少焊接应力可进行敲击焊缝（除第一层和最后一层）。

2.5对于不预热的铸件或采用多层焊时，为减少焊补过热尽量用小直径焊条和小电流，间断焊补，使焊缝稍冷后，敲掉溶渣再继续焊补。

2.6加工后发现缺陷，焊补时应在加工表面覆盖石棉板（或石棉布）

2.7对于不同要求，不同钢种的铸件焊补按特殊的工艺要求执行。

2.8焊接修补后焊肉及熔合区不得有夹渣、气孔、裂纹、未焊透、咬边、缺肉等缺陷。

对于焊接修补的非加工面都必须进行整形，消除焊补痕迹。

整形可用砂轮打磨方法完成。

2.9焊接修补后经检查确认不合格者，重新进行焊接修补。

2.10重大缺陷焊接修补后，操作者要认真填写“焊接修补记录单”

2.11焊补后需进行热处理的经检验合格后，交由热处理工序。

3保温

3.1焊接修补完毕后，根据工艺要求需保温的铸件要采取覆盖保温材料进行保温，并填入《焊接修补记录单》。

3.2严格控制保温层厚度，确保保温时间。

4铸件焊接工艺（见附页）

5.其他

对于铸钢件缺陷应在热处理前抛丸后进行,焊后进行热处理。

若热处理后铸件经抛丸后发现缺陷，需再进行焊修的，焊后须重新进行热处理。

即：

抛丸——缺陷焊补——热处理——抛丸——缺陷焊补——热处理——抛丸——机加工

本规定由生产技术部提出

本规定由生产技术部编制并负责解释

本规定由生产技术部负责实施

附：

铸件焊接工艺

1焊前准备

1.1缺陷部位的清理

按照《铸钢件焊接修补作业标准》Q/HY-012-02执行

1.2铸件的预热按下面焊接规范执行

2.铸铁件的焊补

2.1焊补方法

2.1.1冷焊

a．焊前铸件不预热或低温（<400℃）预热，主要用于焊补铸件的不加工表面。

b.焊条选择：

（1）采用非铸铁焊条，也可采用与铸件材质相近的铸铁焊条。

（2）若铸件焊后需机械加工，采用镍基合金焊条。

（3）采用铸铁焊条时，应进行大电流操作，并严格遵守操作工艺，以免铸件开裂。

2.1.2半热焊：

a.铸件焊前预热到400℃左右，用于铸件不加工面或要求不高的加工面的焊补。

b.焊条采用钢芯石墨化铸铁焊条。

2.1.3热焊

a.铸件焊前预热至500-700℃，焊后需保温缓冷，用于焊后需机械加工铸件的焊补，尤其适合对缺陷周围刚度大的铸件进行焊补。

b.焊条采用铸铁焊条。

2.2焊接设备

交流焊机:

BX1-300、BX1-160

直流焊机：

ZX-500

3铸铁件焊补的工艺参数

3.1参数选择见表二

3.2操作规程

3.2.1热焊

3.2.1.1焊前准备

a.清理缺陷并制作坡口《铸钢件焊接修补作业标准》Q/HY-012-02

b.铸件预热和加热方式见表一

表一

铸铁件类型

加热温度ºC

加热方式

小型铸件

500

用电弧或气焊火焰加热

中型铸件

500-550

用木炭、煤气火焰、气焊火焰加热

大型铸件

500-600

用热处理炉加热

特大型铸件

600-700

用热处理炉加热

3.2.1.2焊补

a.引燃电弧一般在缺陷的最低处开始，引弧后焊条应适当摆动。

b.保持合适的弧长，弧长太短时药皮不能充分熔化，会成块地残留在熔池表面；弧长过长时，石墨、硅铁等将过分地氧化烧损。

c.在熔池中出现铁液白亮耀眼或沸腾现象时，应暂停施焊或往熔池中投入焊芯残头等降温材料，以防止过热，待熔池正常时再继续焊接。

d.焊补时如发现熔池中有熔渣停滞时，应将电弧拉长并指向熔渣，以利于熔渣上浮而排除。

e.缺陷焊满时，应适当拉长电弧，同时沿造型周围往复几圈，将整个熔池填满，且表面呈液化状态时，再慢慢熄弧。

表二

铸件

材质

焊补

要求

选用焊条

电源

焊补特点

焊芯

材质

牌号

规格

灰

铸

铁

焊后不机械加工

J422

2.0,2.5,3.2,4.0

5.0,5.8

交、直流

低碳钢

Z100

3.2,4.0,5.0

交、直流

焊件预热400℃以上，焊后缓冷

碳钢

Z108

3.2,4.0,5.0

交、直流

碳钢

Z607

3.2,4.0,5.0

直流

焊件不预热，亦可预热300℃

紫铜

焊后需机械加工

Z116

2.0,2.5,3.2,4.0

交、直流

碳钢

Z117

2.0,2.5,3.2,4.0

碳钢

Z248

4-8

交、直流

灰铸铁

Z308

2.5,3.2,4.0

交、直流

纯镊

Z408

2.5,3.2,4.0

交、直流

镊铁合金

Z508

2.5,3.2,4.0

交、直流

镊铁合金

Z616

3.2

交、直流

焊件不预热，亦可预热300℃

铜芯铁皮

高

强

度

铸

铁

焊后需机械加工

Z116

2.0,2.5,3.2,4.0

交、直流

碳钢

Z117

2.0,2.5,3.2,4.0

直流

碳钢

Z408

2.5,3.2,4.0

交、直流

焊件预热500℃以上，焊后缓冷（并经热处理正火或退火）

镊铁合金

球

墨

铸

铁

焊后需机械加工

Z238

3.2,4.0,5.0

交、直流

碳钢

Z408

2.5,3.2,4.0

交、直流

镊铁合金

Z116

2.0,2.5,3.2,4.0

交、直流

碳钢

Z117

2.0,2.5,3.2,4.0

直流

碳钢

耐热铸铁

焊后不机械加工

3.2，4.0，5.0

交、直流

焊件预热400℃以上，焊后缓冷

碳钢

f.铸件焊后应进炉缓冷或用保温材料覆盖缓冷。

g.热焊选用电流较大，其值见表三

表三

铸铁芯直径（MM）

4

5

6

7

8

9

10

焊接电流（A）

200-240

250-300

300-360

350-420

400-480

450-540

500-600

3.2.2半热焊

3.2.2.1焊前准备

a.缺陷清理并制作坡口同热焊。

b.将缺陷部分预热至400℃左右

3.2.2.2焊补

a.缺陷部位预热后立即焊补，焊补时电流应大些，所用电流见表四

表四

焊条牌号

焊条直径（mm）

焊接电流（A）

Z208

3.2

130-160

Z208

4

170-200

Z208

5

210-250

b.电弧长度应适宜，一般为6mm.

c.采取“连续堆焊”方法施焊。

小缺陷可一次焊成，大缺陷可连续焊3-4层，每焊一层后应迅速清渣，防止夹渣。

d.焊后铸件用草木灰覆盖或石棉包裹缓冷，对要求较高的铸件可进炉缓冷。

3.2.3冷焊

3.2.3.1焊前准备

a.清除铸件焊补处的油污、锈斑等。

b.为防止裂纹扩散，应在裂纹端部0-10mm处钻ф8-10mm以上防裂孔。

c.缺陷部位的形状要进行适当加工。

缺陷较深时应加工出V型坡口或X型坡口。

d.焊条必须烘干，烘干温度100-200℃，烘干时间2小时。

3.2.3.2焊补

a.引弧，采取短段、断续、分散焊。

b.冷焊厚壁铸件时，可采用多层焊。

c.焊缝强度要求高时，可采用栽丝法焊补。

d.焊补处有多道裂纹或其他缺陷，可将该处挖深，镶补一块低碳钢板，预先做成凹鼓形。

焊后由于焊缝收缩而被拉成平板，可避免产生裂纹。

e.冷焊用焊条直径可按焊补处铸件的厚度选择。

见表五

表五

铸件厚度mm

<4

4-6

5-20

10-30

焊条直径mm

2

2.5

3.2

4

f.电弧焊铸铁焊条类型直径与焊接电流关系见表六

表六

直

电径

流

焊条类型

2

2．5

3．2

4

5

6

7

8

钢芯铸铁焊条

-

-

80-100

100-120

130-150

-

-

-

高钒铸铁焊条

40-60

60-80

80-120

120-160

-

-

-

-

铜铁铸铁焊条

-

90-100

100-120

-

-

-

-

-

镍苯铸铁焊条

-

70-100

90-110

120-150

160-190

-

-

-

铸铁芯铸铁焊条

-

-

-

200-280

250-350

300-420

350-490

400-560

g.冷焊时，在缺陷填满冷至红热状态时配合锤击以减少焊缝应力。

4．铸钢件的焊补

4.1铸钢件采用手工电弧焊焊补，所用设备、工具和焊补工艺与铸铁基本相同。

参见铸铁件焊补

4.2铸钢件的焊补规范见表七

表七

铸钢材质和牌号

焊条牌号

焊接电流

予热温度℃

焊接

气割气刨

ZG230-450

J422，J423，

J506，J507

交直流

交直流、直流

ZG270-500，20MnSi

J506，J507

交直流、直流

≈150

ZG310-570,

J607，J606

直流

200-300

150

ZG35CrMnTi,ZG40CrMnTi,

J107

直流

>300

≈250

ZG30CrMnSi,ZG40CrMnSi

ZG22CRMNMo

ZG25CrMnMo等低合金高强度钢

ZG35SiMn,ZG40Mn等重要低、中碳及某些普通低碳钢

J507

直流

150-250

≈100

珠光体耐热钢

ZG20CrMo,ZG22CrMo

R307

直流

200-300

≈200

ZG15CrMo,ZG15CrMoA

≥200

≈150

ZG20CrMoV

R317

直流

250-350

≈250

ZG15CrMo1

R407

≥250

ZG15CrMoV

R327,R337

直流

300-400

≈300

ZG20Cr5Mo,ZG4Cr9Si2

直流

>300

≈250

奥氏体不锈钢

工作温度低于300度的Cr18Ni9不锈钢

A102,A107

直流

——

——

含钛稳定的Cr18Ni9不锈钢如1Cr18Ni9Ti

A132，A137

交直流、直流

——

——

在有机和无机酸介质工作的Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢

A202,A207

交直流、直流

——

——

重要的Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢

A212

交直流

——

——

含铜不锈钢结构件ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3

A222

交直流

__-__

——

ZGCr28,1Cr18Ni9,ZG2Cr23Ni18

A307,A407

直流

>350

≈300

铬锰氮不锈钢及含铬耐热钢

A707

直流

——

——

高锰钢堆焊

D256

交直流

水韧后常温焊补

——

ZG5MnSi,ZG5CrMnMoV,ZG5SiMnMoV

D397

直流

≈250

ZG1Cr13,ZG2Cr13,ZG3Cr13

D527

直流

>300

≈250

4.3铸钢件的焊补焊接电流（A）见表八

表八

焊条类型

焊条直径（mm）

2.5

3.2

4.0

5.0

结构钢酸性焊条

60-90

90-120

140-190

190-220

珠光体耐热钢焊条

50-80

80-100

110-150

160-250

奥氏体不锈钢焊条

50-80

100-130

160-210

200-270

堆焊焊条

60-100

80-140

130-190

190-240

铬不锈钢焊条

80-120

120-160

160-200

注：

焊条使用前按说明书进行烘烤。