[發明專利]一種防止鑄鋼件非相關磁痕顯示的生產方法

在審

• 申請號: 201810686968.2
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108856964A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 羅永建;馬進;周輝;黃敬
• 申請（專利權）人: 共享鑄鋼有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/23;B23K9/235;B23K35/30
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• 代理人: 暫無信息

一種防止鑄鋼件非相關磁痕顯示的生產方法，該方法為焊材成分選擇和母材成分相近的焊材成分，且焊材成分的Nieq/Creq≥0.42；焊接前預熱將缺陷及其周邊200~400mm的范圍內預熱溫度為150~200℃；焊接過程控制選取與焊材對應的焊接參數，并使焊縫的層間溫度達到200~300℃范圍內；焊后熱處理的保溫溫度≥575℃，且保溫時間≥7h。采用本發明的方法，沒有增加鑄鋼件的工藝流程，簡單易行，可操作性強，在試驗及實際批量生產中取得了顯著的效果。

技術領域

本發明涉及一種防止鑄鋼件非相關磁痕顯示的生產方法，尤其適用于低碳馬氏體不銹鋼焊縫熔合線非相關磁痕顯示的防止，屬于鑄造生產技術領域。

背景技術

本發明主要是針對大型水電站機組使用的低碳馬氏體不銹鋼鑄鋼件，此類鑄鋼件一般由上冠、下環和葉片以及這幾個鑄鋼件組合的轉輪體等。此類鑄鋼件產品材質，國外常見牌號為ASTM A743 Grade CA-6NM、GX4CrNi13-4，國內的則有ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr13Ni5Mo、ZG00Cr13Ni4Mo、ZG00Cr13Ni5Mo、ZG04Cr13Ni4Mo、ZG04Cr13Ni5Mo等牌號。針對低碳馬氏體不銹鋼鑄鋼件為避免在惡劣工況使用中發生空蝕和泥沙磨損，減少疲勞裂紋，增加發電效率的可靠性、穩定性 ，行業規范對這些鑄鋼件的內外質量都有著很高的要求，需對鑄鋼件進行VT、MT、UT、PT甚至RT等無損探傷檢測，檢測出有嚴重缺陷的鑄鋼件進行報廢處理，超標但不嚴重的缺陷需要挖除干凈，按照標準要求的焊接工藝進行焊補。焊補后對鑄鋼件整體進行焊后熱處理消應力，并對焊補區域進行硬度檢測、無損探傷復檢。在實際生產當中，對鑄鋼件焊接部位進行MT檢測時，發現焊補部位熔合線部分或整個熔合線存在磁粉堆積顯示的磁痕，類似于焊接未熔合缺陷。但針對磁痕顯示部位再采用PT檢測，沒有顯示缺陷。將此磁痕顯示部位打磨2~10mm，再次進行磁粉檢測時仍可見清晰的磁痕顯示，但對該磁痕顯示部位再采用PT檢測，沒有顯示缺陷。對有磁痕顯示的部位切割取樣進行金相檢驗，在熔合線磁痕顯示處未發現裂紋、夾渣等缺陷的存在，因此可以判定這種磁痕顯示為非相關磁痕顯示。

針對上述非相關磁痕顯示通過各種檢測證明焊接部位沒有存在什么不可接受的缺陷，且這種現象并非在所有此類材質鑄鋼件或者某個鑄鋼件上所有焊接部位出現，但非相關磁痕顯示存在說明焊接熔合線磁痕顯示的部位磁性與附近母材或焊肉有較大的差異，即組織類型或形態有較大的差異；由于這種差異，導致非相關磁痕顯示，因此需要減少這種差異，進一步優化鑄鋼件質量，為此需要發明一種防止焊縫熔合線非相關磁痕顯示的方法。

發明內容

本發明針對低碳馬氏體不銹鋼鑄鋼件焊補區非相關磁痕顯示，發明一種符合鑄鋼件實際生產流程、簡單易行的防止方法，進一步提高鑄鋼件質量。

通過將有非相關磁痕顯示區域和無非相關磁痕顯示區域熔合線金相組織、硬度對比發現，非相關磁痕顯示部位組織中有不良的白色δ-鐵素體組織出現，且熔合線焊后熱處理后硬度為300~340 HB，遠高于焊縫及母材硬度。而沒有非相關磁痕顯示的部位組織基本為正常的馬氏體組織，沒有不良的白色δ-鐵素體組織出現，且熔合線硬度≤300HB，和焊縫及母材硬度差異較小。通過對比分析可以確定熔合線組織和硬度與周邊組織及硬度差異顯著，導致磁導率存在差異，出現局部區域有磁痕堆積顯示的情況。圍繞檢測結果從改善熔合線金相組織、降低熔合線硬度，進行改進試驗驗證，形成有效的措施方法。

一種防止鑄鋼件非相關磁痕顯示的生產方法，包括以下步驟：

焊材成分選擇：選擇和母材成分相近的焊材成分，且焊材成分的Nieq/Creq≥0.42 。

焊接前預熱：缺陷及其周邊200~400mm的范圍內預熱溫度為150~200℃。

焊接過程控制：選取與焊材對應的焊接參數，并使焊縫的層間溫度達到200~300℃范圍內。

焊后熱處理：焊后熱處理的保溫溫度≥575℃，且保溫時間≥7h。