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解讀電站閥門閥體密封面深孔堆焊工藝
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解讀電站閥門閥體密封面深孔堆焊工藝

作者:admin 來源: 日期:2018-12-6 12:44:00 人氣: 标簽:

電站閥門的工況條件通常是540℃ 的高溫水蒸汽, 因此閥門主體材質選用25或12crmov, 閥體密封面堆焊材料選用钴基合金d802(sti 6)焊條。d802對應gb 984标準中的型号edcocr—a,相當于aws中ercocr—a。d802材料可在高溫高壓下連續啟閉工作,具有優良的耐磨性、抗沖擊性、抗氧化 性、耐腐蝕性及抗氣蝕性。
aws标準中的ercocr—a焊絲和填充絲熔敷的焊縫金屬特點是分布在钴鉻鎢固溶體基體中由約 13%的鉻碳化物共晶體網絡組成的亞共晶體組織。其結果是使材料具有抗低應力磨損性能與抵抗某種程序沖擊所必要的韌性的完美結合。 钴合金具有良好的抗金屬 一金屬間磨損的性能,特别是在高載荷狀态下的抗擦傷性能。 基體中高的合金元素含量能提供極佳的抗腐蝕性和抗氧化性。钴基合金不發生同素異形轉變,钴基合金 的熔敷金屬處于熱态 (650℃以下)時,其硬度降低并不明顯,隻有當溫度升高到650℃以上時,硬度才明顯下降,當溫度恢複到熱态以下時,其硬度又回複到接近原始的硬度。 也就是當母材進行焊後熱處理時,密封面的性能不會損失。 電站閥門是在閥體中間孔部位用電焊的方法堆焊钴基合金加工成閥座密封面, 由于密封面處在閥體中間孔較深的位置,在堆焊時易産生夾渣和裂紋等缺陷。根據需要采用加工試件方法進行深孔堆焊d802工藝試驗。

在工藝試驗過程中找出了易産生缺陷的原因。

  • 焊材表面污染。
  • 焊材吸濕。
  • 母材及填充金屬内含有較多雜質和油污。
  • 閥體焊接部位剛性大(特别是dn32~50mm)。
  • 預熱及焊後熱處理工藝規範選用不當。
  • 焊接工藝參數選用不當。
  • 焊接材料選擇不當等。

電站閥閥體在钴基合金堆焊中産生裂紋的原因主要是閥體剛性大。在焊接過程中電弧形成熔池,向焊接部位不斷熔化加熱,而焊後溫度又快速下降,熔化金屬凝固形 成焊縫。如果預熱溫度低,焊層溫度下降必然很快。在焊層快速冷卻情況下,焊層的收縮率快于閥體的收縮率,在這種應力作用下很快使焊層與母材形成一種内拉應 力,将焊層拉裂。在加工焊接部位時應嚴禁出現尖角。 預熱溫度過低, 在焊接過程中熱量快速散發。層間溫度過低,焊層冷卻速度過快對于堆焊材料來說是很不利的。焊材钴基合金本身具有很高的紅硬性,在500~700℃ 工作時, 硬度能保持300~ 500hb,但是其韌性低,抗裂性較差,容易形成結晶裂紋或冷裂紋,故焊前必須進行預熱。預熱溫度視工件大小而定,一般預熱範圍取350-500℃ 。 焊接前焊條藥皮必須保持完好,避免吸濕。焊前在150℃下烘焙1h後放入焊條保溫筒内。深孔堆焊坡口圓弧r 角在工藝容許前提下盡量采用較大值,一般為r≥3mm。dn10~25mm小口徑閥體可在深孔底部用焊條全部滿焊,必須保證層間溫度≥250*(2,在中 間收弧, 收弧時應慢速提起焊條。工件焊前進爐(250℃)加熱至350十 20℃ ,保溫1.5h後進行施焊, 每層焊完後清除焊渣。同時控制層間溫度≥250c, 堆焊全部完成後清除焊渣。閥體焊後必須立即進爐(450℃)保溫,待本批或本爐焊畢升溫至710±20℃ 回火,保溫2h 後随爐冷卻, 當爐溫 dn≥32mm閥體應将堆焊坡口加工成u形,來解決堆焊钴基合金時産生剛性過大引起的收縮性不均勻的問題。在堆焊操作前,将工件清理幹淨,工件進爐(爐溫 為250℃),加熱至450~ 500℃ ,保溫2h,出爐施焊。先用钴基合金焊條堆焊密封面, 每層焊完後清除焊渣,同時須控制層間溫度≥250℃ ,堆焊全部完成後清除焊渣。再用奧氏體不鏽鋼焊條(高cr、ni含量的不鏽鋼焊條) 将u形坡口焊滿。閥體焊接全部結束後立即進爐 (450℃)保溫,待本批或本爐焊接完畢後升溫至 720±20℃ 回火。升溫速度150℃/h,保溫2h後随爐冷卻。

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