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1、永和石油机械配件有限公司焊接工艺规范文件编号YH/QD-T10发布日期：2010-10-15版次A/0页码5/5氧-乙炔焰喷焊工艺规范1 目的合金粉末喷焊技术是金属表面强化的新技术之一，氧乙炔焰喷焊是利用氧乙炔焰所产生的热能，通过特制喷枪将合金粉末加热到熔融状态，高速地喷敷到经清洁粗糙化的工件表面上，使其形成一易致密的金属合金焊层，达到表面强化之目的。为了正确指导喷焊技术的实施，有效地控制喷焊质量，本工艺规程规定了氧乙炔喷焊（镍基粉末）工艺的粉末选择，基材要求，操作规范以及缺陷预防措施等。1 适用范围 本工艺规程适用于采油（气）井口装置中闸板、阀座的镍基喷焊。其它零 件的喷焊可参照执行。2 喷
2、焊操作人员要求 施焊人员应有相应的焊接技术水平合格证书，并应遵守焊接工艺规程中确定的各种焊接参数，达到焊接工艺规程的要求。3 合金粉末 喷焊用合金粉末一般称为“自溶性合金粉末”。4.1镍基粉末选用原则：根据零件技术要求的硬度值来选择粉末。附表九 喷焊合金化学成分和物理性能规定牌号化学成份%氧含量%硬度HRC熔点CBSiCrNiFeCoWF11-25(F103)0.101.5-2.02.5-4.09.0-11余8.0-0.08 20-30985-1100F11-40(F101)0.30-0.701.8-2.62.5-4.08.0-12余4.0-0.0840-50970-1050F11-55(F1
3、02 104)0.6-1.003.0-4.53.5-5.513-14.0余55970-1050F11-60(F105Fe)F11-55+35%WC0.0855988-11005 粉末质量检查为保证喷焊质量，每批粉末在批量喷焊前应作试件喷焊检查，试件合格后方可批量喷焊，试件按下表进行： 闸阀型式试件名称数量 检查项目 斜楔式闸阀 阀座 61、 着色探伤2、 硬度3、 试压 平板闸阀 闸板 26 喷焊工具及设备6.1喷枪喷枪选用一般应根据工件喷涂面积大小、几何形状和合金粉末熔点以及喷焊工艺与方法来选择。一般采用中压射吸式喷泉枪。根据井口装置中喷焊零件，喷焊阀座时，采用型号为SPH2/h，喷焊平闸板
4、时，选用型号为SPH4/h，喷嘴直径及气体压力导参数见下表：型 号喷 嘴气体压力（Mpa）气体消耗量3米/小时出粉量公斤/小时嘴号孔径(mm)氧气乙炔氧气乙炔SPH-2/h11.60.30.05-0.100.65-0.700.55-0.651.0-1.421.90.350.05-0.100.80-1.000.70-0.801.4-1.732.20.40.05-0.101.00-1.200.90-1.101.7-2.0SPH-4/h12.60.40.05-0.101.60-1.701.45-1.552.0-3.022.80.450.05-0.101.80-2.001.65-1.753.0-3.5
5、33.00.500.05-0.102.10-2.301.85-2.203.5-4.06.2设备及其它装置喷焊需要有：氧气瓶、乙炔气瓶以及减压器、流量计、过滤器、安全装置、可转平台、电动砂轮、粉末恒温干燥箱、箱形电阻炉以及无油污的钢丝刷、毛刷、锉刀等工具。7 工作环境喷焊应在清洁明亮的场地进行。施焊时空气干燥，湿度不大。8 火焰要求 喷焊时在工件预热、喷敷合金粉末过程中均必须采用中性焰或微碳化焰，禁止使用氧化焰和碳化焰，同时应控制好火焰强度。9 基本要求喷焊的阀座、闸板均应为锻件，基体锻后经调质处理，调质硬度如下：零件名称基本材料热处理硬度（HB）斜楔式闸板40Cr、 35CrMo调质200-2
6、30平板阀闸板、阀座40Cr、35CrMo调质200-23010 操作规程 喷焊工艺流程一般为：焊前准备工件表面预热处理工件预热喷敷底粉重熔底粉工件加热升温喷敷合金粉末重熔工件冷却机加工10.1焊前准备10.1.1了解零件基本材料，以确定喷焊工艺参数。10.1.2喷焊使用的合金粉末使用前需放在干燥箱内，于100120烘干1.5-2小时。10.1.3检查喷焊枪性能和装配是否完好，检查氧气瓶、乙炔瓶是否漏气和安全设备完好情况。10.2工件表面预处理清除工件待喷焊表面油污、杂质、检查表面有无裂纹；用电动磨光机打磨待喷焊面，使表面达50 ，表面不允许有灰尘，残渣以及毛刺或尖角存在。10.3工件表面预热
7、喷焊前应根据基体材料种类对工件表面进行预热，预热可在箱形电阻炉中进行，基体材料为35CrMo、40Cr时，一般预热温度为300350，预热时间根据基材颜色变化而定，一般表面呈金黄色即可喷焊。10.4喷焊操作采取边喷边熔一步法进行喷焊。10.4.1将预热后的工件置于可转平台上，喷枪嘴距工件150200mm，用微碳化焰或中性焰对喷焊表面喷敷一层0.1-0.2mm的底粉。10.4.2用相同火焰，焊矩距工件2025mm，加热底粉使其全部熔融。10.4.3采用中性焰，从底层任意一处起加热，当底层处于融熔状态时，立即开始间隙均匀向溶池送粉，进行边喷边熔化操作。操作时注意应将粉末全部熔化，使渣系能全部浮起，
8、并清除已氧化部位缺陷。同时，应避免焊层过烧，喷焊大面积工件时，应保持基体各部位温度一致以避免工件变形，每次喷敷堆，层厚度应控制在0.5mm之内，焊层总厚度1-1.5mm，收口时焊矩逐渐离开熔池。10.5喷焊后工件冷却 冷却应根据基体材料的不同而采用不同的冷却方式： 40Cr、35CrMo按缓冷方式进行，一般是随炉冷却。2Cr13喷焊后应于750800炉中保温0.3小时，以40/小时冷却速度随炉冷却，低于250出炉。10.6喷焊后工件加工 喷焊层的加工应采用先车削，留磨量0.20.3mm，用Yc09或726牌号的硬质合金切削刀具；车后磨削砂轮牌号可选TL-#-ZR2-A-9-350*40*127
9、；最后抛光，研磨到位。11 质量检验工件质量检查在施焊过程中以及机加工前后均应进行。11.1在喷焊过程中可用视力在高温熔融状态下进行宏观检查，检查工件喷焊过程中是否有龟裂和气泡等，并及时清除。11.2机加工过程中检查焊层是否有缺陷，若有缺陷应按补焊类型采取补救措施。11.3按图样要求测量喷焊层硬度。11.4工件喷焊后返焊修补次数一般不超过三次。12 数焊层缺陷分析及补救措施见下表：13 喷焊安全事项：因喷焊是高压，易燃、易爆气体及高压容器条件下进行，遵章操作，才能安全可靠，避免事故发生。13.1喷焊前应认真严格地检查高压设备完好情况，不得有漏气现象，氧气胶管和乙炔胶管不得互换错接；13.2喷焊
10、枪各连接部位必须紧固，各阀门开启灵活；13.3氧气瓶，乙炔瓶应按规定的位置放置，不得放在易燃、易爆物附近，以及不得放在高温热源附近；13.4施焊时操作者应戴防护境和防护口罩，以免粉末浸入人体。一、密封面堆焊1.1密封面堆焊工艺及设备1.1.1密封面堆焊工艺采用手工焊条电弧堆焊工艺。1.1.2设备采用A7300交直流弧焊机，箱式电阻炉及回转工作台。1.2焊接人员技能及设备操作1.2.1焊接人员的技能应有焊工技能档案，并持证上岗。1.2.2焊接设备应保养良好，由焊接人员按要求操作。1.3焊条1.3.1根据不同的密封面堆焊要求选用焊条，通常有D507Mo，D577、D507焊条等。1.3.2其它密封
11、面堆焊，选用相关的焊条。1.4操作技术1.4.1焊前准备1.4.1.1确定焊条牌号和直径，选择焊接电源种类，焊接电流大小，以及堆焊层数等堆焊工艺参数。原则上选用直流弧焊机，并采用反极性接法。堆焊层不得少于二层。1.4.1.2焊条使用前必须按照说明书中的烘干温度和时间进行烘干处理。烘干后不得放置时间过长。随用随取，避免反复烘干引起焊条工艺性能变坏。1.4.1.3堆焊工件表面须进行粗车，不允许有任何缺陷（裂纹、气孔、砂眼、疏松）及油污铁锈等。1.4.1.4对于D507Mo焊条，工作前须做200C300C预热处理。1.4.1.5对于工作材料为球光体耐热钢或马氏体不锈钢等焊接性能较差的材料时，须在工作
12、表面堆焊奥氏体不锈钢1Cr18Ni9过渡层，加工平整后再堆焊，以改善搞裂性，避免产生裂纹。1.4.2堆焊操作要求：1.4.2.1 引弧应准确。起弧处应有所标记，以利多层焊最后一层圆满搭接，从而保证堆焊面的平整度。1.4.2.2 运条要平稳，焊条摆动幅度不易过大，一般不超过焊条直径的3倍。1.4.2.3 收弧要小心。收弧时要注意填满弧坑，然后将焊条逐渐抬高，慢慢拉断电弧，避免产生火口裂纹，保证焊接质量。1.4.3焊后热处理1.4.3.1 对于D507Mo焊条，一般不作焊后热处理。即堆焊后在空气中冷却。二.铸件焊接2.1铸件焊接工艺和设备2.1.1铸件焊接工艺采用手工焊条电弧焊工艺及气焊工艺。2.
13、1.2设备采用ZY6205R交直流弧焊机，SX21210箱式电阻炉，气焊钢瓶（氧气、乙炔）及减压器等。2.2焊接人员技能设备操作2.2.1焊接人员的技能应有焊工技能档案，并持证上岗。2.2.2焊接设备应保养良好，并由焊接人员按要求操作。2.3焊条根据不同的铸件材料选用焊条。通常有J422， J506，J857Cr，A102,A202等焊条。2.3.1普通碳素钢铸件（如WCB，WCC，ZG230450等）选用J422焊条。2.3.2低合金钢铸件（如ZG16Mn等）选用J502，J507焊条。2.3.3对304，1Cr18Ni9等不锈钢铸件，一般采用A102焊条。2.3.4对316等不锈钢铸件，一
14、般采用A202焊条。2.4操作要求2.4.1焊前准备2.4.1.1确定铸件缺陷（裂纹、气孔、砂眼、疏松等），并清理缺陷处。对裂纹，应打磨干净后焊补，对气孔、砂眼、疏松等，应钻孔或剔除表面材料，并清理后焊补。2.4.1.2 根据铸件,缺陷确定焊条等补焊工艺参数。2.4.1.3 焊条使用前必须按照说明书中的烘干温度和时间进行烘干处理。烘干后不行放置时间过长，随用随取避免反复烘干引起焊条工艺性能变坏。2.4.1.4 对于高温耐热钢铸件，工作需作局部或整体预热处理，预热温度为200C400C具体按各类材料预热温度或图纸要求执行。对于其它铸件（特种钢除外），工作可不作预热处理2.4.2补焊操作要点2.4
15、.2.1 补焊时，应控制电流大小及熔深，尽可能减少变形量。2.4.2.2 铸件缺陷应补焊密实，收弧应注意慢慢拉断电源，避免产生火口裂纹，保证补焊质量2.4.3焊后热处理2.4.3.1 对于普碳钢、不锈钢铸件，焊后一般不作热处理。2.4.3.2 对于低合金钢铸件，焊后应及时进行热处理。热处理温度为600C700C保温24小时缓冷。三 常规焊接3.1焊接工艺和设备3.1.1常规焊接工艺采用手工焊条电弧焊工艺及气焊工艺。3.1.2设备采用A7-300交直流弧焊机，箱式电阻炉，回转工作台。3.2焊接人员技能及设备操作3.2.1焊接人员的技能应焊工技能档案，并持证上岗。3.2.2焊接设备应保养良好，并由
16、焊接人员按要求操作。3.3焊条焊丝根据不同的材料，选用焊条、焊丝。通常有J422、J506、A102， A202，J857Cr及焊条等。3.3.1普通碳素钢（如20，25，WCB，ZG230450等）选用J422焊条。3.3.2通低合金钢（如35CrMo等）选用J857Cr焊条。3.4操作要求3.4.1.1 根据工作材质及焊接要求，确定焊条牌号和直径，选择焊接电源种类，焊接电流大小，以及焊层数等焊接工艺参数。3.4.1.2 焊条使用前必须按照说明书中的烘干温度和时间进行烘干处理。烘干后不得放置时间过长，随用随取，避免反复烘干引起焊条工艺性能变坏。3.4.1.3 检查焊接形式要求的坡口是否符合，
17、清除表面缺陷及油污铁锈等。3.4.1.4 对焊接性能较差的材料，应进行预热处理，预热温度按有关要求执行。3.4.2焊接操作要求3.4.2.1 引弧要准确。起弧处应有所标记，以利多层焊最后一层圆满搭接。从而保证焊接的平整度。3.4.2.2 运条要平稳。焊条摆动幅度不易过大，一般不超过焊条直径的3倍。3.4.2.3 收弧要小心。收弧时要注意填满弧坑，然后将焊条逐渐抬高，慢慢拉断电弧，避免产生火口裂纹，保证焊接质量。3.4.3焊后热处理3.4.3.1 对焊接性能较好的材料，一般作消除应力退火，消除焊接应力。3.4.3.2 对焊接性能较差的材料，均应作回火处理。回火温度及时间按有关要求执行。 本规范由永和石油机械配件有限公司技术部起草。 本规范主要起草人：郝荣菲 本规范批准人：薛进芳 本规范生效日期：2010-10-15