燕尾槽防腐耐磨层的堆焊方法技术

本发明专利技术公开了一种燕尾槽防腐耐磨层的堆焊方法，该方法通过将两个燕尾槽工件背靠背的点焊在一起，并采用ER410NiMoTi的堆焊材料，对上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面交替进行分段间隔跳焊，再通过热处理以消除焊接残余应力，最后进行分离两燕尾槽工件、矫形及粗加工。采用本发明专利技术的堆焊方法，能够有效避免发生焊接变形，并且形成的堆焊层能够提高燕尾槽的防腐耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及堆焊技术，更具体地说，涉及一种。
技术介绍
张减机是钢管生产企业的重要生产设备，目前一般进口产品，经过长时间使用后，其底座表面，特别是表面上的燕尾槽磨损、腐蚀十分严重，无法维持继续使用。经设备管理人员和生产现场的协调，决定制作新张减机，并提高其使用寿命。请参见图1所示，图1为张减机底座化学成分的测试值表，可见该进口的张减机底座化学成分与Q235钢材的化学成分接近。Q235钢为常规钢材，其耐磨性能和耐腐蚀性能都不高，因此长期处在稀泥状油污的工作环境中，十分容易腐蚀和磨损，因此，要提高张减机的使用寿命，需要从腐蚀和磨损的综合性能进行考虑。而对于张减机底座表面燕尾槽进行表面耐磨、防腐层的制作，由于其面积较大，不但需要考虑合适的堆焊材料以满足相应的性能要求，更要考虑大面积堆焊对焊接变形的控制，因而难度较大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺点，本专利技术的目的是提供一种，能够避免发生焊接变形，提高燕尾槽的防腐耐磨性能。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案该，包括以下步骤A.将两个燕尾槽工件背靠背的点焊在一起，形成上下对称的结构形式；B.对上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面交替进行分段间隔跳焊；C.对堆焊后的燕尾槽工件进行热处理，以消除焊接残余应力；D.将两点焊在一起的燕尾槽工件分离，并对有变形的燕尾槽工件使用油压机进行矫形；E.对分离后的燕尾槽工件进行粗加工。在步骤B中，所述的堆焊采用材料为ER410NiMoT1、直径为1. 2mm的实芯焊丝，并采用CO2和Ar的混合气体为堆焊保护气体，焊接电流为200 280A，焊接电压为24 31V，堆焊厚度为2 4cm。在步骤B中，具体的堆焊步骤如下B1.在上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面上分别划分多个区段；B2.对燕尾槽工件进行预热至250 300°C ；B3.依照先上后下、先中间段后两边段的顺序进行分段间隔跳焊，直至所有堆焊面全部焊完一遍；B4.采用消应力仪对各堆焊面做消除应力处理；B5.重复步骤B3、B4进行堆焊数遍，直至堆焊厚度达到设定厚度。在步骤C中，所述的热处理的具体步骤如下Cl.将燕尾槽工件放到热处理炉中，开始升温到300°C保温2个小时；C2.以每小时小于80°C的温升速度进行加热，直至升温到530°C，停止升温，开始保温;C3.在530°C这个温度保温6个小时后，使热处理炉以每小时小于60°C的温降速度降温开始降温，直至降到300°C，燕尾槽工件出炉进行空冷。在步骤D中，对分离后的燕尾槽工件进行测直线度，当燕尾槽工件的直线度大于Imm时，进行矫形。在上述技术方案中，本专利技术的通过将两个燕尾槽工件背靠背的点焊在一起，并采用ER410NiMoTi的堆焊材料，对上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面交替进行分段间隔跳焊，再通过热处理以消除焊接残余应力，最后进行分离两燕尾槽工件、矫形及粗加工。采用本专利技术的堆焊方法，能够有效避免发生焊接变形，并且形成的堆焊层能够提高燕尾槽的防腐耐磨性能。附图说明图1是张减机底座材料化学成分分析表；图2是本专利技术的流程图；图3是本专利技术的两个燕尾槽工件背靠背点焊在一起的结构示意图；图4是图1的侧视图；图5是本专利技术的堆焊面(斜槽面或水平面)的划分区段的实例图；图6是本专利技术的热处理温度折线图。具体实施例方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。请参阅图2所示，本专利技术的具体包括以下步骤A.将两个燕尾槽工件背靠背的点焊在一起，形成上下对称的结构形式；B.对上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面交替进行分段间隔跳焊；C.对堆焊后的燕尾槽工件进行热处理，以消除焊接残余应力；D.将两点焊在一起的燕尾槽工件分离，并对有变形的燕尾槽工件使用油压机进行矫形；E.对分离后的燕尾槽工件进行粗加工。请参阅图3、图4所示，在步骤A中，采用的燕尾槽为大厚度工件a(4500X495X300mm)两件，预计其斜槽面b堆焊时变形量不会很大(堆焊尺寸为4500 X 300 X 7mm)，平槽面c堆焊时会发生较大的焊接变形(堆焊尺寸为4500 X 250 X 7mm)，熔敷金属为290Kg。因此，将两件燕尾槽工件a背靠背地焊接在一起，形成上下对称的结构形式，通过以下堆焊次序来控制堆焊变形。请参阅图5所示，在步骤B中，先在上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面上分别划分多个等分的堆焊区段。例如在图5中，两个燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面均分别划分了 15个区段(可直接在工件上画线)。堆焊使时，根据工作耐磨层加工余量的堆焊厚度来决定分几层堆焊(堆焊遍数)。首先将工件预热到250-300°C，然后，由两名焊工依照先上后下、先中间段后两边段的顺序进行分段间隔跳焊，直至所有堆焊面全部焊完一遍，即先对上燕尾槽工件的斜槽面的7和9 ;5和11 ;3和13 ;1和15区段进行依次跳焊，然后以同样的次序依次对上燕尾槽工件的水平槽面、下燕尾槽工件的斜槽面、水平槽面进行跳焊(下燕尾槽工件的两堆焊面需翻转堆焊)；之后对上燕尾槽工件的斜槽面的8 ；6和10 ；4和12 ；2和14区段进行依次跳焊，同样再对其余堆焊面进行跳焊，完成第一遍的堆焊。第一遍(第一层)堆焊结束后，用消应力仪对堆焊面做消除应力处理，以消除部分焊接应力。然后，以此同样再进行第二遍的分段间隔跳焊，不断重复，直至满足设定的堆焊厚度(一般为两到三遍即可)，采用上述堆焊次序和方式，能够有效避免发生焊接变形。而整个堆焊过程的基本工艺要求由于堆焊量很大，如采用焊条电弧焊，则工期很长；如采用埋弧焊，则变形更加难以控制；故本专利技术的堆焊采用材料为ER410NiMoT1、直径为1. 2mm的实芯焊丝，并采用CO2和Ar的混合气体为堆焊保护气体，以增加电弧的稳定性，焊接电流为200 280A，焊接电压为24 31V，堆焊厚度设定为2 4cm。请参阅图6所示，堆焊后的燕尾槽工件还需要进行热处理，其主要的作用有两个方面，第一，可以减少焊接过程残余应力，减小堆焊燕尾槽的变形；第二，保证焊接质量。经过对上述堆焊材料的热处理温度进行了简单的试验，发现530°C是拐点温度，当热处理温度高于530°C时，材料的硬度开始降低。为了保证耐磨性，将热处理温度确定为530°C。整个热处理过程为首先将燕尾槽工件放到热处理炉中，开始升温，升温到300°C保温2个小时；然后以每个小时小于80°C的温升速度加热，一直升温到530°C，停止升温，开始保温，在530°C这个温度保温6个小时，6个小时后热处理炉开始降温，是以每个小时小于60°C的温降速度降温，一直降到300°C，再将燕尾槽工件出炉，在空气中缓慢冷却。热处理完成后，通过碳刨将两点焊在一起的燕尾槽工件进行分离。为了保证堆焊层厚度并减小后续机械加工的难度，需要将发生变形的燕尾槽件上压床矫形。即当检测出燕尾槽工件的直线度大于Imm时，使用800吨油压机进行矫形，使其直线度小于1mm。另外，矫形时有如下几点需要注意的事项油压机压时，两个支点的跨度有重要的影响，一开始两个支点的跨度大约在4. 7-6米之间，压几次后，此时油压机已经处于最大载荷，无法继续压矫；然后调整支点跨度至约9米，再次压矫，经过几次压制后(压力为最大载荷)，测量变形(拉绳法)，矫形量明显增力口。压矫时，对支点的位置要求较高，如支点下面为水泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燕尾槽防腐耐磨层的堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤：A.将两个燕尾槽工件背靠背的点焊在一起，形成上下对称的结构形式；B.对上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面交替进行分段间隔跳焊；C.对堆焊后的燕尾槽工件进行热处理，以消除焊接残余应力；D.将两点焊在一起的燕尾槽工件分离，并对有变形的燕尾槽工件使用油压机进行矫形；E.对分离后的燕尾槽工件进行粗加工。

【技术特征摘要】
1.一种燕尾槽防腐耐磨层的堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤 A.将两个燕尾槽工件背靠背的点焊在一起，形成上下对称的结构形式； B.对上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面交替进行分段间隔跳焊； C.对堆焊后的燕尾槽工件进行热处理，以消除焊接残余应力； D.将两点焊在一起的燕尾槽工件分离，并对有变形的燕尾槽工件使用油压机进行矫形； E.对分离后的燕尾槽工件进行粗加工。2.如权利要求1所述的燕尾槽防腐耐磨层的堆焊方法，其特征在于 在步骤B中，所述的堆焊采用材料为ER410NiMoT1、直径为1. 2mm的实芯焊丝，并采用CO2和Ar的混合气体为堆焊保护气体，焊接电流为200 280A，焊接电压为24 31V，堆焊厚度为2 4cm。3.如权利要求1或2所述的燕尾槽防腐耐磨层的堆焊方法，其特征在于 在步骤B中，具体的堆焊步骤如下 B1.在上下两燕尾槽工件的斜槽面和水平槽面上分别划分多个区段； B...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁海绍，徐雪飞，孔利明，卢江海，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：