HBZ346-2002熔模铸造钢铸件补焊工艺及检验.pdf 10页

'免费标准下载网(www.freebz.net)H日中华人民共和国航空行业标准FL9570HB/Z346一2002熔模铸造钢铸件补焊工艺及检验Processandinspectionofrepairweldingforinvestmentcastingsofsteel2002一11一20发布2003一02一01实施国防科学技术工业委员会发布免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一2002前言本指导性技术文件根据航空工业四十多年来的熔模铸造钢铸件补焊经验，并参考美国宇航材料规范AMS2694A、法国TURBOMECA公司规范CCT.LC579、加拿大P&WC公司规范CPW290及俄罗斯标准IP11.2.262和MI.4.1371等国外有关航空铸件补焊的技术资料编制而成。本指导性技术文件的附录A和附录B为资料性附录。本指导性技术文件由中国航空工业第一集团公司提出。本指导性技术文件由中国航空综合技术研究所归口。本指导性技术文件由中国南方航空动力机械公司、北京航空材料研究院负责起草。本指导性技术文件主要起草人:吴家云、郝俊明、刘东升、杨玲秀。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/7,346一2002熔模铸造钢铸件补焊工艺及检验范围本指导性技术文件规定了对结构钢、不锈钢及耐热钢熔模铸造钢铸件缺陷补焊的补焊铸件确定、补焊前准备、补焊、补焊后的清理、补焊后的热处理、补焊质量检验、质量控制及技术安全。本指导性技术文件适用于航空产品熔模铸造钢铸件铸造缺陷及其在机械加工过程中出现的缺陷采用手工钨极氢弧焊和焊条电弧焊进行的补焊。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件，然而，鼓励根据本指导性技术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指导性技术文件。G1到T4842纯氢GB9448焊接与切割安全HB5001结构钢熔模铸件技术标准HB5299航空工业手工熔焊焊工技术考核HB5363焊接工艺质量控制HB5430不锈钢、耐热钢熔模铸件SJ/T10743惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割用钨柿电极丰卜焊铸件的确定3.1应由检验人员按HB5001,HB5430或铸件专用技术文件的规定确定可以补焊的铸件。3.2铸件上凡不符合铸件相应技术文件要求的缺陷，除设计图样和铸件技术文件规定不允许进行补焊的部位外，其它便于进行补焊和检验的部位均允许进行补焊。允许补焊的缺陷有:缩孔、气孔、疏松、夹渣、夹杂、欠铸、冷隔、裂纹及机械损伤等。3.3铸件上允许的补焊处数、最大缺陷的尺寸和补焊区总面积应符合设计图样和铸件专用技术文件的要求。当设计图样和铸件专用技术文件未规定时，铸件补焊部位的补焊区总面积对于不锈钢及耐热钢铸件应不大于铸件表面积的1096，对于结构钢铸件应不大于铸件表面积的59603.4铸件缺陷的补焊在机械加工和热处理前后均可进行。3.5应由检验人员在铸件上准确标出需要补焊的部位及范围。4补焊前的准备4.1人员从事航空产品熔模铸造钢铸件补焊的焊工应持有符合H135299规定的有效焊工技术合格证书。4.2设备4.2.1氢弧焊设备应有自动引弧、保护气体提前和延时供给、电流衰减等装置，能方便地调节焊接工艺参数。t免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一20024.2.2从氢气瓶到焊枪的管路上应装有气体减压阀和气体流量计。4.2.3补焊工作场地应备有焊条烘干箱、铸件预热及焊后保温装置。4.2.4其它应符合H135363的规定。4.3材料4.3.1焊丝和焊条铸件补焊用的焊丝和焊条应符合相应焊接材料技术条件的要求。焊条型号和牌号的对照关系见附录A,焊条新、旧牌号对照关系见附录Bo4.3.2保护气体钨极氢弧焊用氢气应符合(:B/T4842的规定，纯度应不低于99.99%.4.3.3钨电极钨极氢弧焊用的钨电极可以采用饰钨丝或牡钨丝，推荐采用饰钨丝WCe20o钵钨丝应符合SJ/T10743的规定。4.4环境条件补焊工作场地的环境条件应符合HB5363的规定。4.5铸件缺陷的清理4.5.1按铸件上标出的缺陷位置及范围，根据缺陷部位的大小、缺陷的性质和铸件的形状，选择尺寸合适的工具，采用机械加工方法排除缺陷。4.5.2缺陷排除后应对排除缺陷区域重新进行检验，直至确认缺陷已彻底排除为止。4.5.3对于待补焊的部位，缺陷排除后可用丙酮、汽油等有机溶剂擦拭干净。对距坡口边缘不小于10mm范围内的表面也应进行清理，除去氧化皮、油污及其它污物。4.5.4铸件清理后在保证无污染的条件下，其存放时间应不超过48h.4.6补焊用焊接材料的选择铸件补焊推荐采用与铸件基体材料化学成分相同或相近的焊接材料。在补焊低合金钢及马氏体不锈钢铸件时，若不要求补焊区的性能与铸件基体材料相当或焊后不需要进行热处理时，可选用奥氏体不锈钢焊接材料或镍基合金焊接材料。常用材料铸件补焊推荐采用的焊接材料见表1。表1中未列出的材料铸件的补焊按专用技术文件的规定。表1常用材料铸件补焊推荐采用的焊接材料、预热温度及补焊后的典型热处理规范免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一2002表1《续)预热温度补焊后的典型铸件材料牌号焊前状态焊接材料℃热处理规范ZGOCr19NilONbHOC20NilONb1066"C，lh-2.5hZGICrl9Nil2Nb八L32,A137水冷或空冷HOCr20NilOTiZGOCrl8Ni9TiHOCrl9Ni9A132,A13710501v,lh-2.5hHOCr2ONilOTi水冷或空冷铸态或固溶ZGICrl8Ni9TiHOCrl9Ni9A132,A137,HTB一2HICr26Ni211100℃,1h-2hZGICr25Ni20八402,A407,A412空冷900℃一10001rZG2Cr23Nil2W3SiHGH3113,HS(;一10.sh，空冷200-250HlCr11Ni2W2MoV580"C,5h-6hZGICr11Ni2WMoVHOCr20Nil4Mo3空冷淬火+回火HOCr2ONil4M召680`C,5h-8hZGlCrl7Ni3200-350G302,G307空冷退火或HICr13ZG1Crl3200-350重新热处理淬火十回火G202,G207重新热处理HOCrl7Ni4Cu4NbZGOCrl6Ni4NbCu3均匀化处理及时效(均匀化处理可不重HOOCrl2Ni9Mo2Si复进行)ZGOCrl4Ni5Mo2Cu淬火+时效HOOCrl2Ni9Mo2Si不热处理(BHJ一3)4.7预热4.7.1概述4.7.1.1铸件的补焊可视铸件材料、结构、大小等具体情况在整体预热、局部预热或不预热的条件下进行。4.7.1.2整体预热适用于各类型的铸件。对于材料裂纹倾向性大或拘束度大的铸件，推荐采用整体预热。预热保温时间可根据铸件壁厚、大小等确定。4.7.1.3局部预热可用氧一乙炔焰进行，应采用中性焰，火焰焰芯离铸件表面的距离应不小于lOmmo4.7.1.4当采用钨极氨弧焊方法补焊时，除裂纹倾向性大的材料或拘束度大的铸件需预热外，一般可不预热。4.7.2预热温度4.7.2.1低碳钢铸件补焊无需预热;中碳钢铸件采用钨极氢弧焊补焊时无需预热，采用焊条电弧焊补焊时一般预热至150℃一250"C。4.7.2.2低合金钢铸件补焊一般预热至200℃一350`1;a4.7.2.3铬镍奥氏体不锈钢补焊不需预热。4.7.2.4马氏体不锈钢补焊一般预热至2001;--4000C，但应不高于钢的马氏体开始转变温度;当采用奥氏体不锈钢焊接材料时可不预热。4.7.2.5沉淀硬化型马氏体不锈钢补焊一般不需预热。3免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一20024.7.2.6常用材料铸件推荐的焊前预热温度见表to补焊5.1一般要求5.1.1铸件补焊时应尽量采用水平位置焊接。5.1.2补焊时应注意减少铸件受热程度。若一个铸件有多处需要补焊时，应尽量采用对称或交错位置的焊接顺序进行补焊。当补焊区面积较大时，宜采用间断补焊法。补焊相邻位置的缺陷时，应待前一补焊区域稍冷却后再继续进行补焊。5.1.3采用多层焊补焊时，若零件已采取预热措施，可连续施焊;若采用冷焊法，应控制层间温度不宜过高。5.1.4对于材料裂纹倾向睦大或拘束度大的铸件，补焊后应采用石棉将其覆盖或放人炉中缓慢冷却。5.1.5对补焊用的焊丝应清理干净。焊条使用前应按相应焊条技术条件规定的烘焙条件烘干。烘千后的焊条应放在恒温箱或保温筒内，随用随取。5.2钨极氨弧焊5.2.1应采用直流正接法施焊。5.2.2引弧后，焊枪应稍停留一定时间以预热焊件，待坡口熔化形成熔池后再填充焊丝。5.2.3补焊时应采用短弧、小电流、快速施焊。焊枪与焊丝之间的夹角约为900。补焊处厚度不均匀时，焊接热源应偏向厚壁处。5.2.4补焊过程中，不允许钨极端头与熔池或焊丝接触。5.2.5补焊结束时应采用电流衰减收弧，填满弧坑。5.3焊条电弧焊5.3.1应根据焊条类型正确选择焊接电源种类和极性，碱性焊条推荐采用直流反接法施焊，酸性焊条推荐采用交流电源焊接。壁厚和缺陷大的铸钢件应使用粗直径焊条。5.3.2应采用短弧施焊，弧长控制在焊条钢芯直径的长度为宜。焊条应与工件保持适当的夹角。5.3.3多层焊时，每层焊道之间要完全清除焊渣。5.3.4焊接结束，采用适当收弧方法填满弧坑。5.4补焊工艺参数推荐的补焊工艺参数见表2和表3。工厂应根据铸件材料、壁厚、补焊位置及缺陷尺寸确定具体的补焊工艺参数。5.5补焊次数同一缺陷位置补焊次数不允许超过2次。表2手工钨极氦弧焊推荐的主要补焊工艺参数材料厚度焊接电流钨极直径焊丝直径Il气流量mm】11DI日mmmmA1.6-25-7G260一1002-2.56-7>2-380一1202.5-32-32-38一10>3-5100-1502.5-3>5一10120-2003-53-410-123-512-15>10180-2405一6免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一2002表3焊条电弧焊推荐的主要补焊工艺参数材料厚度一焊条直径}焊接电流AG36-3.230-120>3一52.5-450一180>5一123.2-5.090-220>120-6.0140-3006补焊后的清理铸件补焊后应将补焊处的表面加工至与基体表面齐平，并将补焊区周围的飞溅物、氧化物等清理干净。7补焊后的热处理铸件补焊后的热处理应按设计图样或铸件专用技术文件的规定进行。当上述文件未规定时，常用材料铸件可按表1推荐的典型焊后热处理规范进行焊后热处理。低合金钢铸件补焊后当不能及时进行强化热处理时，应及时进行高温回火;当在强化热处理状态下补焊时，补焊后的回火温度应比母材强化热处理时的回火温度低501ro8补焊质量检验8.1补焊前的检验铸件补焊前应进行下列检验，以便确定:a)待补焊区的缺陷己彻底排除并清理干净;b)待补焊铸件的状态应符合工艺文件的规定。常用材料铸件推荐的焊前状态见表卜c)所用焊接材料符合工艺文件的规定。8.2补焊后的检验8.2.1铸件补焊后的质量检验项目有:目视外观检验、渗透检验、磁粉检验、X射线检验、气密性试验、力学性能试验以及形状和尺寸检验等。检验或试验应按HB5001,HB5430及设计图样或铸件专用技术文件规定的方法进行。8.2.2铸件补焊后的检验规则应符合设计图样或铸件专用技术文件的规定。当上述文件未规定时，应符合下列规定:a)工、I类铸件:目视外观检验:100%;渗透或磁粉检验:100%;X射线检验:100%.b)m,N类铸件:目视外观检验:100%;渗透或磁粉检验:100%.8.3质且验收铸件补焊后，应按铸件专用技术条件或按HB5001,HB5430进行最终质量验收。补焊区域的气孔、夹杂物、夹钨等缺陷按有关铸件技术条件中相应的单个缺陷或聚集缺陷处理。8.4标识凡经过补焊的铸件应加以标识。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一20029质f控制补焊工艺质量控制的其它要求应符合HB5363的规定。10技术安全焊接技术安全应符合GB9448的规定。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一2002附录A(资料性附录)焊条型号和牌号对照表焊条型号和牌号对照表见表A.1.表A.1焊条型号和牌号对照裹国家标准焊条型号焊接材料产品样本焊条牌号E4303J422E4315J42725016J50625015J50725515一GJ55726015一Dl16072347一16(E0一19一IONb一16)八1322347一15(E0一19一IONb一15)八1372310一16(22一26一21一16)A4022310一15(22一26一21一15)A407E310M。一16(E1一26一21Mo2一16)八4122410一16(El一13一16)G202E410一15(E1一13一15)G207E430一16(E0一17一16)G302E430一15(E0一17一15)G307免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HB/Z346一2002附录B(资料性附录)航空焊条新旧焊条牌号对照表航空焊条新旧焊条牌号对照见表B.1.表B.1航空焊条新旧焊条牌号对照表新牌号旧牌号H工7一3】们，一3/H18CrMoAH刊一5HT一3/H08AHTB一2HT一4/HlCr19Ni9Ti免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载'