3.4.34焊接修复.ppt

焊接修复 吉林大学 李桂中 在生产制造及运行使用中都有可能在某个部件上产生缺陷,对在生产制造中出现的缺陷的焊接修复称为“返修焊”或“退修焊”，而在运行使用过程中出现的缺陷的焊接修复称作“修补焊”。 1、返修焊 制订返修焊措施的依据是： —相关标准及规程 —应力状态的高低和种类 —材料种类 在返修焊时，应考虑到会在施焊部位输入新的热量将会产生附加内应力并引起变形。因此,有必要考虑是否应对焊件进行热处理，这点很重要。特别要注意返修焊次数的控制！ 2、修补焊 当部件在使用工况下产生了超标的缺陷，则要求进行修补焊。 进行修补焊的前提条件是： 可焊性好的材料，其结构可以进行修补焊。 在进行修补焊之前应了解以下情况： ——材料的实际状态； ——缺陷的产生原因； ——相应的焊接工艺方法的选择； ——相应的焊接材料及辅助材料的选择； ——修补焊接计划的制订。  2.1 材料的实际状态 (a) 化学成分分析 在没有材质单的情况下应对材料进行化学成分分析，对结构钢St37 及St52来说除应分析测定C,Mn,Si,P,S,Al,N等元素外，还应分析可能存 在的其它元素，这点对St52-3钢尤其重要，其它影响到焊接性的元素为 N2,Cr,Cu,Mo,Ni,Nb,Ti,V。其中最重要的是确定N在时效强化钢（时效— 脆性断裂问题）中的含量。 (b) 机械性能试验 在相应的位置，截取试样进行抗拉强度、屈服极限、延伸率、缺口 冲击功及金相组织的测定，同时还可以通过宏观及微观金相组织，硬度 的测定来找出产生裂纹的原因。 2.2 缺陷的产生原因 找出产生缺陷的原因不是很容易的事，但同一缺陷的重复出现则很 有必要找出缺陷产生的原因，通常导致产生缺陷的原因有以下几种： ——过载 ——计算错误 ——几何尺寸的错误 ——结构设计错误 ——原材料材质不符或用错材料 ——焊接材料和辅助材料用错 ——生产制造错误（包括不遵守焊接工艺规程或检验规程） ——错误的热处理工艺或无热处理工艺 由于缺陷可能导致的构件断裂形式有四种： ——脆性断裂 ——变形断裂 ——疲劳断裂 ——层状撕裂 2.3 焊接工艺方法的选择* 在确定了材料的实际状态及缺陷产生原因之后，则可选择相应的焊接工艺方法和热处理工艺，其依据是： ——在车间/工地现场进行焊接修复 ——构件厚度 ——焊接位置及可接近性 2.4 焊接修复计划的制订 在确定上述条件之后即可制订焊接修复计划，在制订修复计划时， 除了须遵循焊接方案外，还应包括以下附加19项内容： 构件上的修复位置（涉及到：拘束应力、焊接操作姿态等） 避免产生裂纹的措施（如：钻止裂孔） 焊缝准备：刨、磨、铣等（坡口准备） 焊缝形式，根部保护措施 衬垫（保证背面成形，防止焊漏） 附加物（嵌入物-补板） 予热及所须设备（方式-局部/整体） 予热温度的控制（保证原始供货状态，不破坏母材性能） 焊接填充材料及使用须知 辅助材料，气体，焊剂，焊膏 焊接参数 焊道排列顺序及层数 边缘堆焊 焊接中的变形控制 焊缝的焊后处理，如锤击等 焊后热处理，退火温度及时间 焊接顺序 层间温度控制 检验部位、方法、时间 4、齿条的堆焊修复举例 修复工作基本程序： 第一步（通常都是一样）： 清理施焊修复部位。目的是去除油、锈及其它污物。 第二步：修复部位的坡口制备。首先要弄清下列情况： 缺陷种类（裂纹、夹渣、未焊透等） 缺陷尺寸（空间尺寸） 缺陷位置（在构件中的深度，可在两侧或单侧进行返修等） 4.1 修复工作步骤 1）清理修复部位，即清除：锈、油及其它污物 2）裂纹检查（裂纹可见） 3）确定裂纹难以用打磨去除 4）确定裂纹为疲劳裂纹（见下图） 5）取下损坏的齿（确定材质，调查破裂原因） 6）确定裂纹产生的原因（化学成份分析，机械性能检验） 7）在齿条上开坡口，坡口深度大约为齿座的2/3 8）确定裂纹产生原因 — 材料的C45 — 齿条未经调质处理 9）将要修复的齿条在夹具中固定，夹紧以防焊接变形 10）预留横向收缩量+2mm（见下图） 11）焊接顺序（见右图） a)予热温度，C45为300℃ b)工作温度：300℃ c)A侧封底焊（1） d)B侧开坡口（2） e)B侧封底焊（3） f)A侧二层焊（4） g)B侧盖面填满焊（5） h)将工件从夹具中取出 i)A侧三层焊（6） j)A侧盖面焊（7） 注意：控制角变形 12）齿的焊接（堆焊） ——齿芯对接焊（采用一般焊接材料） ——