柱塞堆焊焊接工艺规程编制

张国政

摘 要：本文以柱塞表面用自动氩弧焊堆焊三层合金层为例，从五个方面详细编制了柱塞自动堆焊焊接工艺规程，旨在为理论教学和工程技术实践提供参考和理论依据。

关键词：柱塞；堆焊；工艺规程；氩弧焊

中图分类号：TG45 文献标识码：A

柱塞是柱塞阀上的一重要结构件，主要用在冶金、电力、化工、炼油、食品等行业。柱塞与圆柱套的配合属于小动力传输的一般配合，带动连杆完成运动。例如小电机、泵中的传动结构，应用范围极广。现就柱塞堆焊的焊接工艺规程编制如下：

一、目的

为了规范柱塞堆焊的焊接工艺，制定合理的焊接工艺规程、确保堆焊产品的质量。

二、适用对象

本焊接工艺规程适用于柱塞的自动堆焊。

三、焊接母材

母材储存时应保证，其不受锈蚀等有害因素的影响，存放期间应保持其识别标志清晰，本规范中母材厚度d=9mm。

四、主要设备及工具

1 熔化极自动氩弧焊焊机NZA-1000，钨极氩弧焊机JR-KJHJ-3011。

2 氩气瓶

焊接用工业纯氩以瓶装供应，在温度20℃时满瓶压力为14.7MPa，容积40L，氩气钢瓶外表涂灰色，并标有深绿色“氩气”的字样。

3 焊丝

焊丝材料：第一层0Gr26Ni14Ti 第二层0Gr23Ni11Ti 第三层0Gr18Ni9Ti。

焊丝直径（d）： 第一层d1=2mm，第二层d1=2mm，第三层d1=3mm。

4 焊接参数

焊丝伸长（L）：焊丝伸出长度30～35mm 。

焊接电流（I）：第一层选择 550A；第二层选择560A；第三层选择580A 。

焊接电压（V）：由于选择的是自动焊所以在给定焊机电流的同时电压会自动调节。

焊接速度：850～900mm/min。

焊接重叠率（%）：45%

（堆焊焊接速度可以适当的调整，但是必须保证在10～11公斤/小时）

五、焊接工艺规程

1 焊前预处理

为防止堆焊层和热影响区产生裂纹，减小变形，须在焊前对工件预热，预热温度200℃。对母材的坡口、坡口附近20mm范围内及焊丝进行清理，去除金属表面的氧化膜和油污等杂质，以确保焊缝的质量。

2 焊接过程

先对工件进行装配及定位焊，定位焊时先焊焊件两端，然后在中间加定位焊点。定位焊之后，必须矫正焊件保证不错边，并作适当的反变形，以减小焊后变形。检查焊前清理情况，表面是否清理干净，焊接工艺参数是否调节合适，熔化极氩弧焊采用直流反接。将焊接电流设置为550A，先提前送气引弧，将工件预热之后开始焊接。焊接技术人员要全程跟踪焊接过程，保证焊接电弧的稳定和焊缝金属的外观质量，焊完一层后根据实际层间温度确定是否立即堆焊第二层，应该保证其层间温度低于规定数值，以免影响焊接质量。将焊接电流设置为560A，在焊接第二层堆焊合金层时应与第一层错开位置，取两道堆焊合金层相邻的中间位置进行第二道焊接。将焊接电流设置为580A后焊接第三层。停止焊接时为了防止焊缝过早失去保护以及防止出现弧坑，终焊处应多添加填充金属，填满后再停止送丝。等电弧熄灭后再送会气后再停止送气，以防止堆焊缝中熔入有害元素。

3 焊后热处理

焊后对柱塞表面质量进行检验，合格后将工件缓冷处理，以减小焊接残余应力，将焊缝金属加热到1100℃进行完全退火处理，以稳定尺寸，减小变形，该过程应该严格执行焊接工艺评定合格后的焊接工艺指导书进行实际操作。

4 焊接质量检验

（1）焊接检验

如果焊缝外观不合格，用钨极氩弧焊手工修复，再用角磨机磨平抛光。完成后再进行其他检验，焊缝宽度5～6mm，焊缝余高3mm，表面质量要好，边缘应圆滑过渡到母材，焊缝表面不得有裂纹、夹渣、未熔合等缺欠，若存在裂纹及未熔合则用手工钨极氩弧焊修复。焊缝外观尺寸和表面缺陷应符合工艺文件的技术要求。

（2）堆焊合金层的无损检验

用X射线按照JB/T4730系列标准对焊缝进行探伤，探伤长度占焊缝长度的30%，探伤结果如果焊缝质量不低于Ⅱ级为合格，若有不合格返回修理，焊缝的无损检验按任务书或相应标准规定的要求严格执行。

参考文献

[1]徐卫东.焊接检验与质量管理[M].北京：机械工业出版社，2008（08）：143.

[2]邱葭菲.焊工工艺学[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

[3]刘源，史雪芬，李艳，郭晶.硬质合金堆焊工艺规程的编制、评定和应用[J].化工装备技术，2011（02）：28-34.

[4]罗晓明，徐维普.阀门手工堆焊工艺[J].化工设备与管道，2007（06）：54-56.endprint