張國政

摘 要：本文以柱塞表面用自動氬弧焊堆焊三層合金層為例，從五個方面詳細編制了柱塞自動堆焊焊接工藝規(guī)程，旨在為理論教學和工程技術實踐提供參考和理論依據(jù)。

關鍵詞：柱塞；堆焊；工藝規(guī)程；氬弧焊

中圖分類號：TG45 文獻標識碼：A

柱塞是柱塞閥上的一重要結構件，主要用在冶金、電力、化工、煉油、食品等行業(yè)。柱塞與圓柱套的配合屬于小動力傳輸?shù)囊话闩浜?，帶動連桿完成運動。例如小電機、泵中的傳動結構，應用范圍極廣?，F(xiàn)就柱塞堆焊的焊接工藝規(guī)程編制如下：

一、目的

為了規(guī)范柱塞堆焊的焊接工藝，制定合理的焊接工藝規(guī)程、確保堆焊產(chǎn)品的質(zhì)量。

二、適用對象

本焊接工藝規(guī)程適用于柱塞的自動堆焊。

三、焊接母材

母材儲存時應保證，其不受銹蝕等有害因素的影響，存放期間應保持其識別標志清晰，本規(guī)范中母材厚度d=9mm。

四、主要設備及工具

1 熔化極自動氬弧焊焊機NZA-1000，鎢極氬弧焊機JR-KJHJ-3011。

2 氬氣瓶

焊接用工業(yè)純氬以瓶裝供應，在溫度20℃時滿瓶壓力為14.7MPa，容積40L，氬氣鋼瓶外表涂灰色，并標有深綠色“氬氣”的字樣。

3 焊絲

焊絲材料：第一層0Gr26Ni14Ti 第二層0Gr23Ni11Ti 第三層0Gr18Ni9Ti。

焊絲直徑（d）： 第一層d1=2mm，第二層d1=2mm，第三層d1=3mm。

4 焊接參數(shù)

焊絲伸長（L）：焊絲伸出長度30～35mm 。

焊接電流（I）：第一層選擇 550A；第二層選擇560A；第三層選擇580A 。

焊接電壓（V）：由于選擇的是自動焊所以在給定焊機電流的同時電壓會自動調(diào)節(jié)。

焊接速度：850～900mm/min。

焊接重疊率（%）：45%

（堆焊焊接速度可以適當?shù)恼{(diào)整，但是必須保證在10～11公斤/小時）

五、焊接工藝規(guī)程

1 焊前預處理

為防止堆焊層和熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，減小變形，須在焊前對工件預熱，預熱溫度200℃。對母材的坡口、坡口附近20mm范圍內(nèi)及焊絲進行清理，去除金屬表面的氧化膜和油污等雜質(zhì)，以確保焊縫的質(zhì)量。

2 焊接過程

先對工件進行裝配及定位焊，定位焊時先焊焊件兩端，然后在中間加定位焊點。定位焊之后，必須矯正焊件保證不錯邊，并作適當?shù)姆醋冃?，以減小焊后變形。檢查焊前清理情況，表面是否清理干凈，焊接工藝參數(shù)是否調(diào)節(jié)合適，熔化極氬弧焊采用直流反接。將焊接電流設置為550A，先提前送氣引弧，將工件預熱之后開始焊接。焊接技術人員要全程跟蹤焊接過程，保證焊接電弧的穩(wěn)定和焊縫金屬的外觀質(zhì)量，焊完一層后根據(jù)實際層間溫度確定是否立即堆焊第二層，應該保證其層間溫度低于規(guī)定數(shù)值，以免影響焊接質(zhì)量。將焊接電流設置為560A，在焊接第二層堆焊合金層時應與第一層錯開位置，取兩道堆焊合金層相鄰的中間位置進行第二道焊接。將焊接電流設置為580A后焊接第三層。停止焊接時為了防止焊縫過早失去保護以及防止出現(xiàn)弧坑，終焊處應多添加填充金屬，填滿后再停止送絲。等電弧熄滅后再送會氣后再停止送氣，以防止堆焊縫中熔入有害元素。

3 焊后熱處理

焊后對柱塞表面質(zhì)量進行檢驗，合格后將工件緩冷處理，以減小焊接殘余應力，將焊縫金屬加熱到1100℃進行完全退火處理，以穩(wěn)定尺寸，減小變形，該過程應該嚴格執(zhí)行焊接工藝評定合格后的焊接工藝指導書進行實際操作。

4 焊接質(zhì)量檢驗

（1）焊接檢驗

如果焊縫外觀不合格，用鎢極氬弧焊手工修復，再用角磨機磨平拋光。完成后再進行其他檢驗，焊縫寬度5～6mm，焊縫余高3mm，表面質(zhì)量要好，邊緣應圓滑過渡到母材，焊縫表面不得有裂紋、夾渣、未熔合等缺欠，若存在裂紋及未熔合則用手工鎢極氬弧焊修復。焊縫外觀尺寸和表面缺陷應符合工藝文件的技術要求。

（2）堆焊合金層的無損檢驗

用X射線按照JB/T4730系列標準對焊縫進行探傷，探傷長度占焊縫長度的30%，探傷結果如果焊縫質(zhì)量不低于Ⅱ級為合格，若有不合格返回修理，焊縫的無損檢驗按任務書或相應標準規(guī)定的要求嚴格執(zhí)行。

參考文獻

[1]徐衛(wèi)東.焊接檢驗與質(zhì)量管理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008（08）：143.

[2]邱葭菲.焊工工藝學[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

[3]劉源，史雪芬，李艷，郭晶.硬質(zhì)合金堆焊工藝規(guī)程的編制、評定和應用[J].化工裝備技術，2011（02）：28-34.

[4]羅曉明，徐維普.閥門手工堆焊工藝[J].化工設備與管道，2007（06）：54-56.endprint