坡口制备坡口采用机械加工的方法制备。考虑到对工件补焊应在能够保证顺利施焊的前提下尽量减小工作量,所以在制备坡口时没有采用DL/T753?2001《汽轮机铸钢件补焊技术导则》中介绍的坡口形状,而是依照消除裂纹后沟槽的形状稍加拓宽,尖角部位圆滑过渡,保证施焊人员能够正常施焊即可。
焊接材料选用Inconel82型镍基焊条,规格D2.5~3.2mm.施焊人员选派具有电力系统合金大管焊接合格证的焊工1~2名进行补焊操作。焊接工艺焊前烘烤焊接前对焊条进行200~250℃烘烤2h,用干燥的保温筒盛装,运至补焊现场。焊接方式焊接方式采用手工电弧焊。
工艺参数选取采用镍基冷焊法要求保证施焊时线能量要小。选用电流过小会降低焊接速度,造成焊接线能量的增大。所以不宜对焊接电流做硬性规定。焊接前多做模拟试验,在能够保证焊接速度的前提下选用合适的小电流进行焊接。
焊前预热70℃时镍基焊条具有良好的熔敷性,打底层预热温度70~100℃。操作顺序由于实际坡口窄而深,一次完成敷焊层的焊接较困难,所以采用由下至上分段补焊方法。
施焊(1)打底层选用2.5mm焊条,采用尽量小的线能量焊接。焊接时采用连续焊,焊条不摆动,后焊道压前焊道1/3,覆盖坡口表面。(2)打底层焊完后用石棉布保温缓冷,至70℃用10×放大镜进行检验不得有裂纹存在。(3)再进行焊条熔敷金属与敷焊层之间同种金属的焊接。由于实际坡口窄而深,无法一次完成敷焊层的焊接,所以敷焊层与填充层的焊接采用多层多道焊,焊条不摆动,收弧时要特别注意填满弧坑,否则镍基焊条收弧不满极易出现裂纹。对此可采用在有效补焊区以外收弧,随后将收弧焊道打磨消除,以避免此类微小裂纹存于补焊区。
每次熔敷层焊接完毕,检查有无缺陷(特别注意弧坑处产生的细小热裂纹,发现缺陷应及时处理),缓冷至70℃时才可进行填充层的焊接。填充层焊接时要注意层间温度不超过100℃,焊道交错布置,接头错开,每道焊道焊后立即进行锤击消除应力,锤击是先锤击焊道中间,后锤击焊道两侧,锤击应紧凑整齐,避免重复。
结束大型铸钢件冷补焊,坡口的制备不必过于拘于形式,要以便于操作和尽可能减小工作量为原则,对于窄而深的坡口可采用分段冷补焊工艺依次进行敷焊及填充层的焊接,但反复加热次数不宜太多。焊接参数的选择要保证施焊中焊接线能量要尽可能地小。冷补焊的全过程要严格控制层间温度,操作过程不可操之过急,这样才能确保补焊工作顺利完成。