閥門本體破損的焊接修補(bǔ)有碳素鋼閥件修補(bǔ)、合金鋼閥件修補(bǔ)、不銹鋼閥件修補(bǔ)、銅合金閥件修補(bǔ)等,因鑄鐵閥件修補(bǔ)是管道工程中最普遍的一種,所以本節(jié)將重點(diǎn)介紹。
閥門的破損主要出現(xiàn)在鑄鐵閥門上,鑄鐵脆性大,可焊性差,給閥門修復(fù)帶來(lái)一定困難。因此,在鑄鐵件上進(jìn)行焊補(bǔ)檢修時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,按照技術(shù)要求施焊,這樣才能保證焊接修復(fù)質(zhì)量。
鑄鐵常用補(bǔ)焊方法及工藝特點(diǎn)如下。
①. 氣焊熱焊法及工藝特點(diǎn)。焊前預(yù)熱600~650℃,呈暗紅色,快速施焊;采用鑄鐵填充材料,焊后加熱650~700℃,保溫緩冷;焊件應(yīng)力小,不易產(chǎn)生裂紋,焊后可加工,硬度、強(qiáng)度與母材基本相同;但焊件壁較厚時(shí),難以焊透。
②. 氣焊冷焊法及工藝特點(diǎn)。氣焊冷焊法又稱不預(yù)熱氣焊法,工件焊前不需預(yù)熱,用焊炬烘烤被焊工件坡口周圍或“加熱減應(yīng)區(qū)”;施焊過(guò)程中應(yīng)注意“加熱減應(yīng)區(qū)”的溫度,一般為600~700℃焊后緩冷;采用高硅量的氣焊絲,焊后不易產(chǎn)生裂紋,加工性能較好;但若“加熱減應(yīng)區(qū)”選擇不當(dāng)或溫度不當(dāng),會(huì)有較大的殘余應(yīng)力存在。
③. 釬焊及工藝特點(diǎn)。用氣焊火焰加熱,一般用黃銅絲作釬料,焊后可加工,但強(qiáng)度較低,耐溫性能較差;主要優(yōu)點(diǎn)是不易產(chǎn)生裂紋,焊接質(zhì)量較好,常用于載荷強(qiáng)度不高或應(yīng)力較大的鑄件的補(bǔ)焊。
④. 電弧焊熱焊法及工藝特點(diǎn)。焊前將零件預(yù)熱至600~650℃,快速施焊,焊后緩冷,適用于小型鑄件熱焊或大型鑄件的局部預(yù)熱焊。
⑤. 電弧焊半熱焊法及工藝特點(diǎn)。焊前整體或局部預(yù)熱300~400℃,快速施焊,焊后緩冷,創(chuàng)造“石墨化”條件,適于鑄208等焊條;對(duì)于應(yīng)力較小處,可采用電弧割坡口,使局部造成預(yù)熱條件并借焊接過(guò)程中的熱量促進(jìn)“石墨化”作用。
⑥. 電弧焊冷焊法及工藝特點(diǎn)。電弧焊冷焊法即常溫焊接,工件無(wú)需預(yù)熱;這種方法應(yīng)用較廣泛,多采用非鑄鐵組織的焊條,嚴(yán)格執(zhí)行“短弧、斷續(xù)、小規(guī)范”的要點(diǎn),多用于球墨鑄鐵的閥體和閥蓋的焊補(bǔ)。
⑦. 電弧焊速冷法及工藝特點(diǎn)。將坡口周圍預(yù)先敷蓋濕布或濕泥團(tuán),每段焊完后立即用冷空氣或石蠟、冷水冷卻焊縫,以吸收焊縫熱量,減少受熱面積,采用回火焊道減少熱裂紋,適用于非加工面的焊接。
目前有一種奧氏體銅鐵焊條,焊補(bǔ)鑄鐵件效果很好。其制備方法是將鎳鉻絲穿在紫銅管內(nèi),紫銅管外敷藥皮[藥皮配方:大理石40%,螢石23%,石英17%,錳鐵(高碳)5%,硅鐵(含硅45%)3%,鈦鐵10%,外加黏土1%,水玻璃1(鈉水玻璃或鉀鈉混合水玻璃)甲級(jí)、模數(shù)2.6~3.0、密度1.38~1.4g/cm3].紫銅管材料為T2或T3,用電爐烘干而成。焊前在裂紋兩端鉆止裂孔,開V形坡口,坡口深度約為厚度的2/3,并清理干凈,用氣體火焰將坡口內(nèi)油污燒干。用直流電源時(shí)工件接負(fù)極(直流反接),電流不應(yīng)過(guò)大。操作方法可選擇以下兩種。
第一種是普通的分段倒退法。采用短弧,焊速稍快,運(yùn)條時(shí)不擺動(dòng),但有時(shí)可用挑弧焊法盡量減小熔深。焊道每一段的長(zhǎng)度為10~30mm.工件較薄時(shí),分段也較短,每焊一段立即錘直。先從弧坑開始,錘遍焊縫,直至焊縫冷卻再焊下一段。這樣不僅可以消除應(yīng)力,防止裂紋,還可砸合氣孔,提高焊縫致密性,防止?jié)B漏。為了每段之間銜接好,應(yīng)將銜接處及其兩側(cè)上凸的金屬鏟去再焊下一段。
第二種是分段前進(jìn)法。特點(diǎn)是“分段重疊點(diǎn)焊”,即每一段由連續(xù)兩層點(diǎn)焊構(gòu)成。后焊的焊點(diǎn)壓前邊焊點(diǎn)的一半,焊兩點(diǎn)后立即用錘擊,冷卻后再焊下一段。由于前點(diǎn)對(duì)后點(diǎn)有預(yù)熱,后點(diǎn)對(duì)前點(diǎn)有緩冷和退火的作用,故能降低熔合區(qū)的強(qiáng)度,對(duì)改善加工性能和防止裂紋都有好處。