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1、(10)申请公布号 CN 102922087 A (43)申请公布日 2013.02.13 CN 102922087 A *CN102922087A* (21)申请号 201210472815.0 (22)申请日 2012.11.21 B23K 9/04(2006.01) B23K 9/16(2006.01) B23K 9/095(2006.01) B23K 35/22(2006.01) (71)申请人 宁夏共享集团有限责任公司 地址 750021 宁夏回族自治区银川市西夏区 同心南街 199 号 申请人 宁夏共享铸钢有限公司 (72)发明人 曹鹏 杨爱宁 唐钟雪 付龙 张宏凯 罗永建 (74。
2、)专利代理机构 宁夏专利服务中心 64100 代理人 古玲玉 (54) 发明名称 一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修补 方法 (57) 摘要 本发明涉及一种焊接方法， 尤其是涉及 一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修补 方法， 该方法为采用氧乙炔火焰预热， 采用 AWSA5.28ER70S-6 等级的碳钢氩弧焊丝焊接， 焊 接过程中焊缝层间温度保持在 300-500之间， 每层焊缝的厚度控制在 2-5mm， 使下一层道焊道 对上一层焊道起到回火作用， 焊缝余高 5-8mm， 焊 接完成后利用电弧对余高焊缝烘烤 2-3min 后再 使焊缝缓慢冷却， 焊缝冷却后将焊缝余高打磨去 除即可 ； 本发。
3、明工艺方法独特、 不进行焊后热处 理、 就能确保焊缝部位满足母材磁粉检测或渗透 检测的要求、 焊缝部位最高硬度小于 220HB、 焊缝 热影响区部位最高硬度小于 250HB 从而满足加工 要求。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修补方法， 其特征是 ： 该方法为采用氧乙炔 火焰预热， 预热至 100-200， 并保证缺陷周围 50mm 范围内达到预热要求， 采用 AWS A5.28 ER70S-6等级的碳钢氩弧焊丝、。
4、 焊丝直径2.4mm， 焊接电流200-300A， 电压16-30V， 焊接速度 5-8cm/min 焊接， 焊接过程中焊缝层间温度保持在 300-500之间， 每层焊缝的厚度控制在 2-5mm， 使下一层道焊道对上一层焊道起到回火作用， 焊缝余高 5-8mm， 焊接完成后利用电弧 对余高焊缝烘烤 2-3min 后再使焊缝缓慢冷却， 焊缝冷却后将焊缝余高打磨去除即可。 2. 如权利要求 1 所述的一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修补方法， 其特征是 ： 所述母材的碳含量为 0.20-0.35。 3. 如权利要求 1 所述的一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修补方法， 其特征是 ： 所述焊材的。
5、化学成分为 ： C 为 0.06-0.15， S 为 0.80-1.15， Mn 为 1.40-1.85， P 0.025， S 0.035， Cr 0.15， Mo 0.15， Ni 0.15， V 0.03， Cu 0.50。 权 利 要 求 书 CN 102922087 A 2 1/3 页 3 一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修补方法 技术领域 0001 本发明涉及一种焊接方法， 尤其是涉及一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修 补方法。 背景技术 0002 目前大型铸钢件精加工后会有铸造缺陷外露， 影响铸件的使用， 必须对外漏的缺 陷进行打磨过渡或焊接修补处理。中低碳钢铸件显微组织由贝。
6、氏体、 马氏体或珠光体加少 量铁素体组成。焊接后焊缝组织多数为贝氏体组织和马氏体组织， 硬度较高。焊接后硬度 过高会造成精加工返修时产生让刀和打刀现象， 难以保证加工后的尺寸精度、 表面平整度 和光洁度的要求。目前有一些针对工件精加工后缺陷修补的专用设备， 但是存在一定的如 下缺点 ： 专用修补设备修补的效率极低， 且修补后焊缝与母材不能达到完全的冶金熔合， 利 用渗透检测或磁粉检测后缺陷显示较严重， 达不到使用的要求。 铸件精加工后的缺陷较小， 所以焊接修补常采用氩弧焊或小直径手工焊条电弧焊进行焊接修补。 由于焊接后铸件不能 再进行焊后热处理， 所以较高强度的铸件焊接后的硬度较高， 氩弧焊焊。
7、接后硬度最高可大 于 500HB， 严重影响后续的加工质量控制 ； 目前还没有解决这种问题的办法。 发明内容 0003 本发明的目的是克服现有技术的不足， 提供一种工艺方法独特、 不进行焊后热 处理、 就能确保焊缝部位满足母材磁粉检测或渗透检测的要求、 焊缝部位最高硬度小于 220HB、 焊缝热影响区部位最高硬度小于 250HB 从而满足加工要求的一种大型碳钢铸件精 加工后缺陷的焊接修补方法。 0004 为了实现发明目的， 本发明通过如下方式实现 ： 一种大型碳钢铸件精加工后缺陷的焊接修补方法， 其特征是 ： 该方法为采用氧乙炔火 焰预热， 预热至 100-200， 并保证缺陷周围 50mm 。
8、范围内达到预热要求， 采用 AWS A5.28 ER70S-6等级的碳钢氩弧焊丝、 焊丝直径2.4mm， 焊接电流200-300A， 电压16-30V， 焊接速度 5-8cm/min 焊接， 焊接过程中焊缝层间温度保持在 300-500之间， 每层焊缝的厚度控制在 2-5mm， 使下一层道焊道对上一层焊道起到回火作用， 焊缝余高 5-8mm， 焊接完成后利用电弧 对余高焊缝烘烤 2-3min 后再使焊缝缓慢冷却， 焊缝冷却后将焊缝余高打磨去除即可 ； 所述母材的碳含量为 0.20-0.35 ； 所述焊材的化学成分为 ： C 为 0.06-0.15， S 为 0.80-1.15， Mn 为 1.。
9、40-1.85， P 0.025， S 0.035， Cr 0.15， Mo 0.15， Ni 0.15， V 0.03， Cu 0.50。 0005 本发明有如下效果 ： 1） 工艺方法独特、 不进行焊后热处理、 就能确保焊缝部位满足母材磁粉检测或渗透检 测的要求、 焊缝部位最高硬度小于 220HB ： 本发明提供的方法采用氧乙炔火焰预热， 预热至 100-200， 并保证缺陷周围50mm范围内达到预热要求， 采用AWS A5.28 ER70S-6等级的碳 钢氩弧焊丝、 焊丝直径 2.4mm， 焊接电流 200-300A， 电压 16-30V， 焊接速度 5-8cm/min 焊接， 说 明 。
10、书 CN 102922087 A 3 2/3 页 4 焊接过程中焊缝层间温度保持在 300-500之间， 每层焊缝的厚度控制在 2-5mm， 使下一层 道焊道对上一层焊道起到回火作用， 焊缝余高 5-8mm， 焊接完成后利用电弧对余高焊缝烘烤 2-3min 后再使焊缝缓慢冷却， 焊缝冷却后将焊缝余高打磨去除即可 ； 本方法主要采用各种 方法降低焊缝的冷却速度， 减少焊缝淬硬组织的产生。 提高焊接部位预热温度， 增加焊缝冷 却的 t8/5 时间 ； 提高焊接的道间温度， 避免冷速过快 ； 适当增大焊缝余高， 焊缝余高对表层 焊缝起到回火和保温的作用 ； 焊接完成后利用电弧对焊缝余高进行烘烤， 从。
11、而对焊缝进行 保温， 延缓焊缝的冷却。 0006 2） 确保焊缝部位满足母材磁粉检测或渗透检测的要求、 焊缝热影响区部位最高 硬度小于 250HB 从而满足加工要求 ： 本发明提供的方法的设计在达到焊缝无损检测的条件 下， 最大限度的降低了焊缝的硬度， 降低了精加工精度控制的难度。 上述材料J03006 90-60 材质铸件母材硬度 180-220HB， 改进工艺前焊缝硬度为 350-500HB， 与母材硬度差异过大， 严重影响精加工后的精度， 按照上述工艺焊接后焊接部位硬度可以满足加工精度的要求 ； ASTM A27 70-40 材质铸件母材硬度 150-190HB， 改进工艺前焊缝硬度为 。
12、350-500HB， 与母材 硬度差异过大， 严重影响精工后的精度， 按照上述工艺焊接后焊接部位硬度可以满足加工 精度的要求。 具体实施方式 0007 实施例一 ： 母材ASTM A148 90-60材质。 采用氧乙炔火焰预热， 预热至150-200， 并保证缺陷周围 50mm 范围内达到预热要求。焊丝直径 2.4mm， 焊接电流 220-300A， 电压 16-25V， 焊接速度3-8cm/min.。 整个焊接过程中焊缝层间温度保持在400-500之间。 每层 焊缝的厚度控制在 3-5mm， 使下一层道焊道对上一层焊道起到回火作用。焊缝余高 7-8mm， 焊接完成后利用电弧对余高焊缝烘烤 2。
13、-3min 后再使焊缝缓慢冷却， 焊缝冷却后将焊缝余 高打磨去除。 0008 焊缝打磨后进行磁粉检测和渗透检测， 结果合格 ； 对焊缝进行硬度检测， 焊肉硬度 160-220HB， 热影响区硬度 180-250HB。 0009 实施例二 ： 母材 ASTM A27 70-40 材质。采用氧乙炔火焰预热， 预热至 100-200， 并保证缺陷周围 50mm 范围内达到预热要求。焊丝直径 2.4mm， 焊接电流 200-250A， 电压 20-30V， 焊接速度 5-8cm/min.。整个焊接过程中焊缝层间温度保持在 300-500之间。每 层焊缝的厚度控制 2-5mm， 使下一层道焊道对上一层焊。
14、道起到回火作用。焊缝余高 5-8mm， 焊接完成后利用电弧对余高焊缝烘烤 2-3min 后再使焊缝缓慢冷却。焊缝冷却后将焊缝余 高打磨去除。 0010 焊缝打磨后进行磁粉检测和渗透检测， 结果合格 ； 对焊缝进行硬度检测， 焊肉硬度 160-220HB， 热影响区硬度 180-250HB。 0011 实施例三 ： 母材 J03006 90-60 材质。铸件精加工后外漏缺陷修磨后大小 ： 最大直 径 20mm， 最大深度 10mm。采用氧乙炔火焰预热， 预热至 100-200， 并保证缺陷周围 50mm 范围内达到预热要求。焊丝直径 2.4mm， 焊接电流 220-280A， 电压 16-25V。
15、， 焊接速度 3-8cm/ min.。整个焊接过程中焊缝层间温度保持在 400-500之间。每层焊缝的厚度控制在 3-5mm， 使下一层道焊道对上一层焊道起到回火作用。 焊缝余高7-8mm， 焊接完成后利用电弧 对余高焊缝烘烤 2-3min 后再使焊缝缓慢冷却， 焊缝冷却后将焊缝余高打磨去除。 说 明 书 CN 102922087 A 4 3/3 页 5 0012 焊缝打磨后进行磁粉检测和渗透检测， 结果合格 ； 对焊缝进行硬度检测， 焊肉硬度 190-220HB， 热影响区硬度 210-250HB。 0013 实施例四 ： 母材 ACM1506 材质。采用氧乙炔火焰预热， 预热至 100-1。
16、50， 并保证 缺陷周围50mm范围内达到预热要求。 焊丝直径2.4mm， 焊接电流210-240A， 电压20-30V， 焊 接速度 3-8cm/min.。整个焊接过程中焊缝层间温度保持在 300-500之间。每层焊缝的厚 度控制 2-5mm， 使下一层道焊道对上一层焊道起到回火作用。焊缝余高 5-8mm， 焊接完成后 利用电弧对余高焊缝烘烤 2-3min 后再使焊缝缓慢冷却。焊缝冷却后将焊缝余高打磨去除 焊缝打磨后进行磁粉检测和渗透检测， 结果合格 ； 对焊缝进行硬度检测， 焊肉硬度 180-220HB， 热影响区硬度 150-210HB。 0014 所述母材的碳含量为 0.20-0.35。 0015 所述焊材为 AWS A5.28 ER70S-6 等级的碳钢氩弧焊丝， 其化学成分为 ： C 为 0.06-0.15， S为0.80-1.15， Mn为1.40-1.85， P0.025， S0.035， Cr0.15， Mo0.15， Ni 0.15， V 0.03， Cu 0.50。 说 明 书 CN 102922087 A 5 。