鑄鋼件焊接及缺陷修復

前言
第1章鑄鋼基礎知識1
1.1鑄鋼的主要特點及分類1
1.1.1鑄造碳鋼1
1.1.2鑄造低合金鋼2
1.1.3鑄造高合金鋼4
1.2常用鑄鋼件材料分類7
1.3鑄鋼的特性9
1.4鑄鋼件常見缺陷及其產生原因11
1.4.1鑄鋼件的鑄造缺陷分類11
1.4.2鑄造缺陷產生原因分析13
1.5鑄鋼件的熱處理16
1.5.1鑄鋼件熱處理的目的16
1.5.2鑄鋼件熱處理的主要方式16
1.5.3鑄鋼件的表面淬火17
1.5.4各種常用鑄鋼件的熱處理17
1.5.5鑄鋼件焊接或補焊后預防白點退火與去應力處理18
第2章鑄鋼件的焊接21
2.1概述21
2.2鑄鋼件的焊接性22
2.2.1焊接性的定義22
2.2.2鑄鋼件的焊接性特點22
2.2.3焊縫熱影響區(qū)寬度23
2.3常用鑄鋼材料的焊接性23
2.3.1鑄造碳鋼的焊接性23
2.3.2鉻鉬系及鉻鉬釩系耐熱鋼的焊接性25
2.3.3其他低合金鋼的焊接性25
2.3.4低碳馬氏體不銹鋼的焊接性26
2.3.5w（Cr）=9%～12%的超臨界鋼、超超臨界和超高溫鋼的焊接性26
2.3.6奧氏體不銹鋼鑄鋼的焊接性29
2.3.7鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼的焊接性30
2.3.8高錳鋼的焊接性31
2.3.9低溫用鑄造低合金鋼的焊接性32
2.4鑄鋼的組裝焊接33
2.4.1鑄鋼與鑄鋼接合的焊接結構33
2.4.2鑄鋼與鋼板制作的管道或鍛鋼管接頭等的焊接34
2.4.3在鋼板結構件上采用鑄鋼件35
2.4.4鑄鋼件組裝焊接的特點35
2.4.5鑄鋼件組焊操作技巧35
2.5鑄鋼件焊接或補焊常用的焊接
方法及適用性37
2.5.1焊條電弧焊38
2.5.2埋弧焊39
2.5.3氣體保護焊40
2.5.4脈沖鎢極氬弧焊技術54
2.5.5精密脈沖冷焊技術56
2.5.6常用焊接方法的適用性57
2.6焊接材料59
2.6.1焊接材料的選用原則59
2.6.2焊縫成分的控制59
2.6.3焊條的選擇60
2.6.4氣體保護焊實心焊絲的選擇61
2.6.5鑄鋼件焊接或補焊焊縫的強度匹配62
2.6.6鑄鋼件補焊焊接材料消耗的計算方法63
2.7粘接（金屬填補）技術63
2.7.1粘接技術基礎64
2.7.2粘補工藝的一般過程64
2.7.3粘接技術在鑄鋼件缺陷修補中的應用65
第3章鑄鋼件缺陷的修補67
3.1鑄鋼件缺陷修補的意義67
3.2鑄鋼件缺陷修補的要求67
3.3鑄鋼件缺陷修補的可行性及可靠性68
3.4鑄鋼件缺陷修補的限制68
3.4.1主要缺陷的補焊規(guī)定68
3.4.2缺陷修補限制的必要性69
3.4.3限制修補的條件69
3.5鑄造缺陷的焊接修補特點70
3.6鑄鋼件缺陷的焊接修補程序70
3.7鑄鋼件的缺肉堆焊70
第4章鑄鋼件焊接與補焊工藝規(guī)程的編制方法73
4.1概述73
4.2焊接與補焊工藝規(guī)程的文件形式74
4.3工藝規(guī)程的編寫依據75
4.4工藝規(guī)程的編制方法76
4.4.1鑄鋼件的焊接工藝76
4.4.2鑄鋼件的缺陷補焊工藝78
4.4.3鑄鋼件焊接與補焊工藝規(guī)程的有效性89
4.4.4工藝規(guī)程的執(zhí)行和工藝紀律檢查89
第5章鑄鋼件焊接與補焊缺陷的防止措施及質量管理91
5.1鑄鋼件焊接與補焊的常見缺陷及防止措施91
5.1.1外觀形狀和尺寸不符合要求的產生原因及防止措施92
5.1.2裂紋的產生原因及防止措施92
5.1.3氣孔的產生原因及防止措施93
5.1.4夾渣的產生原因及防止措施95
5.1.5未焊透與未熔合的產生原因及防止措施96
5.1.6色差及硬度不均勻的產生原因及防止措施96
5.1.7鑄鋼件補焊缺陷的產生原因及防止措施97
5.2鑄鋼件焊接與補焊質量管理98
5.2.1質量管理的基本概念98
5.2.2鑄鋼件焊接與補焊質量管理的控制環(huán)節(jié)99
5.2.3質量管理與焊接檢驗的關系102
5.3鑄鋼件的焊接工藝評定102
5.3.1焊接工藝評定的目的及影響因素103
5.3.2焊接工藝評定報告與焊接工藝規(guī)程的重要作用104
5.3.3焊接工藝評定的規(guī)則、程序及注意事項105
5.4焊接與補焊質量的控制及檢驗107
5.5鑄鋼件焊接與補焊質量的檢查及驗收標準109
5.5.1焊接技術標準109
5.5.2焊接與補焊質量的檢查方法110
5.5.3鑄鋼件焊接或補焊區(qū)無損檢測有關要求110
5.5.4補焊區(qū)硬度測試檢驗要求111
5.6影響鑄鋼件焊接與補焊質量的不規(guī)范操作111
5.7鑄鋼件焊接與補焊過程中錯誤的習慣認識112
第6章鑄鋼件的變形與矯正119
6.1鑄鋼件變形的特點119
6.2鑄鋼件變形的矯正120
6.2.1冷態(tài)矯正120
6.2.2局部加熱加壓矯正121
6.2.3火焰矯正122
6.2.4整體加熱矯正123
6.3鑄鋼件矯正變形的常見缺陷及防止措施123
6.4不同材料鑄鋼件變形矯正的特點124
6.4.1馬氏體不銹鋼鑄鋼件變形矯正的特點124
6.4.2奧氏體不銹鋼鑄鋼件焊接變形矯正的特點125
6.4.3碳素鋼及一般合金鋼鑄鋼件變形矯正的特點125
6.5厚大截面鑄鋼件變形的火焰局部矯正125
6.5.1火焰局部矯正的特點125
6.5.2火焰局部矯正的原理及方法125
第7章鑄鋼件焊接與補焊操作技巧127
7.1鑄鋼件焊接與補焊存在的主要問題127
7.2鑄鋼件嚴重疏松性缺陷的修復要點130
7.2.1缺陷的清除130
7.2.2坡口要求及處理131
7.2.3補焊修復操作要點132
7.3采用奧氏體不銹鋼焊接材料焊接與補焊非奧氏體鑄鋼件的要點133
7.4鑄鋼件大（深）坡口的補焊操作技巧134
7.4.1存在的主要問題134
7.4.2缺陷原因分析134
7.4.3補焊操作技術及要求135
7.4.4修補后的去應力處理137
7.5坡口形狀對鑄鋼件補焊質量的影響138
7.5.1鑄鋼補焊常用的未穿透性坡口形狀138
7.5.2鑄鋼補焊常用的穿透性坡口形狀140
7.6鑄鋼件完全精加工狀態(tài)下的缺陷修復140
7.7焊接與補焊操作注意事項142
第8章常用鑄鋼材料的焊接與補焊148
8.1鑄造碳鋼148
8.1.1鑄造碳鋼的碳當量及焊接性148
8.1.2鑄造碳鋼的焊接或補焊特點148
8.1.3鑄造碳鋼的焊接或補焊要點149
8.1.4焊接方法與焊接材料150
8.1.5焊后去應力處理150
8.2鑄造低合金鋼151
8.2.1鑄造低合金鋼的碳當量與熱處理類型151
8.2.2退火、正火+回火的鑄鋼件152
8.2.3調質處理的鑄鋼件153
8.3鉻鉬及鉻鉬釩耐熱鑄鋼156
8.3.1鉻鉬及鉻鉬釩低合金耐熱鑄鋼的焊接特點156
8.3.2對鉻鉬及鉻鉬釩耐熱鑄鋼件焊接接頭或補焊區(qū)的基本要求157
8.3.3鉻鉬及鉻鉬釩耐熱鑄鋼的焊接與補焊要點157
8.3.4常用鉻鉬及鉻鉬釩耐熱鑄鋼焊接材料的選用158
8.3.5焊后去應力熱處理158
8.4低碳馬氏體不銹鋼159
8.4.1低碳馬氏體不銹鋼鑄鋼件的焊接特點159
8.4.2低碳馬氏體不銹鋼鑄鋼件的焊接與補焊要點159
8.4.3常用馬氏體不銹鋼焊接材料的選用160
8.4.4Ar+CO2富氬混合氣體保護焊的應用160
8.5奧氏體不銹鋼鑄鋼161
8.5.1奧氏體不銹鋼鑄鋼件的焊接特點161
8.5.2奧氏體不銹鋼鑄鋼件的焊接與補焊要點161
8.5.3常用奧氏體不銹鋼鑄件焊接材料的選用162
8.6雙相不銹鋼162
8.6.1Cr18型雙相不銹鋼的焊接要點162
8.6.2Cr25型雙相不銹鋼的焊接要點162
8.6.3Cr22型雙相不銹鋼的焊接要點163
8.7超（超）臨界和超高溫鋼鑄鋼163
8.7.1焊接或補焊工藝特點163
8.7.2超（超）臨界鑄鋼件補焊工藝要點164
8.7.3常用超（超）臨界鑄鋼件焊接材料的選用164
8.8高錳鋼鑄件164
8.8.1高錳鋼鑄件的焊接特點164
8.8.2高錳鋼鑄件的焊接與補焊要點165
8.8.3常用高錳鋼鑄件焊接材料的選用165
8.9低溫鑄鋼件的焊接與補焊要點165
第9章設備在線焊接修復實例167
9.1M16T錘砧座的焊接修復167
9.2DLA180機床主軸的堆焊修復170
9.3上梁裂紋的焊接修復171
9.4120MN水壓機活動橫梁斷裂焊接修復173
9.5水壓機底座裂紋的焊接修復177
9.6水壓機主缸襯套裂紋的焊接修復179
9.7轉爐耳軸支塊裂紋的在線焊接修復181
9.8ZG270-500三聯(lián)液壓缸缸體的焊接修復185
9.9ZG270-500三聯(lián)液壓缸缸體的冷焊修復186
9.10熱模鍛壓力機機架的焊接修復188
9.11熱模鍛壓力機機架焊接修復工藝評定試驗193
第10章鑄鋼件產品缺陷焊接修復實例199
10.1低碳馬氏體不銹鋼鑄鋼件的焊接修復200
10.1.1葉片缺陷的焊接修復200
10.1.2水輪機上冠的焊接修復206
10.1.3水輪機下環(huán)的焊接修復212
10.1.4水輪機導葉的焊接修復215
10.1.5水電、風電鑄鋼件產品缺陷的焊接修復218
10.2鉸座、鉸鏈的焊接修復226
10.2.1鉸座的焊接修復226
10.2.2鉸鏈加工失誤的補焊修復230
10.3軋機鑄鋼件產品的焊接修復232
10.3.1支承輥軸承座的焊接修復232
10.3.2工作輥軸承座缺陷的補焊修復235
10.3.3軋機牌坊（機架）的補焊修復238
10.3.4立輥機架的焊接修復250
10.4火電氣缸鑄鋼件缺陷的焊接修復254
10.4.1氣缸缺陷的焊接修復254
10.4.2高壓外缸缺陷的補焊修復264
10.4.3氣缸缺陷的焊接修復273
10.5火電閥殼、閥體、導流環(huán)等的缺陷焊接修復277
10.6鍛壓設備鑄鋼件缺陷的焊接修復281
10.6.1模鍛錘下錘頭缺陷的焊接修復281
10.6.2快鍛壓機鑄鋼件缺陷的焊接修復282
10.6.3熱模鍛壓力機鑄鋼件缺陷的焊接修復285
10.6.4活動橫梁下墊板裂紋的焊接修復289
10.6.5側梁下部裂紋缺陷的焊接修復290
10.7工作臺缺陷的補焊修復291
10.8齒圈、齒輪缺陷的補焊修復294
10.9其他鑄鋼件缺陷的焊接修復297
10.10環(huán)形鑄鋼件變形的矯正與修復315
10.10.1大型整鑄環(huán)型鑄鋼件變形的火焰熱矯316
10.10.2大型整鑄環(huán)型鑄鋼件變形的加壓火焰熱矯317
第11章鑄鋼件組焊或接管等構件的焊接319
11.1挖斗體與斗唇、磨損套、中間套的裝焊319
11.2高壓外缸排氣管的焊接321
11.3轉輪體不銹鋼堆焊及肋板的焊接323
11.4球體與面板的組焊326
11.5塔柱封板的裝焊328
11.6高壓外缸與鋼管的焊接330
11.7中壓排氣缸構件的焊接332
11.8高壓主氣閥閥殼進氣連管的組焊333
11.9高壓外缸構件的裝焊335
參考文獻339