T-CWAN 0093-2023 大型耐磨件硬面堆焊推薦工藝規(guī)范

ICS25.160.10CCSJ33團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CWAN0093—2023大型耐磨件硬面堆焊推薦工藝規(guī)范Recommendedprocessspecificationforhardsurfacingweldingoflargewear-resistantparts2023-03-29發(fā)布 2023-05-01實(shí)施中國(guó)焊接協(xié)會(huì) 發(fā)布T/CWAN0093—2023T/CWAN0093—2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANI目 次前 言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 2技術(shù)要求 2堆焊工藝評(píng)定 7堆焊質(zhì)量檢驗(yàn)方式和要求 7技術(shù)文件 8包裝、貯存和運(yùn)輸 8前 言本文件按照GB/T1.1—2020《 化工作導(dǎo)則第1部分： 化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)起草。本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)焊接協(xié)會(huì)提出并歸口。（常州本文件主要起草人：秦建、盧洪波、吳玉程、劉大雙、方建筠、廖清泉、許可貴、李振華、荊文、T/CWAN0093—2023T/CWAN0093—2023PAGEPAGE6大型耐磨件硬面堆焊推薦工藝規(guī)范范圍本文件適用于大型耐磨構(gòu)件以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)件堆焊和修復(fù)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單）適用于本文件。GB9448焊接與切割安全GB15579.1弧焊設(shè)備第1部分：焊接電源GB/T984堆焊焊條GB/T2650焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法GB/T3375焊接術(shù)語(yǔ)GB/T3609.11部分：焊接防護(hù)具GB/T6402鋼鍛件超聲檢測(cè)方法GB/T7233.11部分：一般用途鋼鑄件GB/T7314金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法GB/T9441球磨鑄鐵金相檢驗(yàn)GB/T12444金屬材料磨損試驗(yàn)方法試塊-試塊滑動(dòng)磨損試驗(yàn)GB/T12470埋弧焊用熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲、藥芯焊絲和焊絲-焊劑組合分類要求GB/T25774.11部分：鋼、鎳及鎳合金熔敷金屬力學(xué)性能試樣的制備檢驗(yàn)GB/T25775焊接材料供貨技術(shù)條件產(chǎn)品類型、尺寸、公差和標(biāo)志GB/T26955金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)焊縫宏觀和微觀檢驗(yàn)GB/T36034埋弧焊用高強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲、藥芯焊絲和焊絲-焊劑組合分類要求GB/T36037埋弧焊和電渣焊用焊劑GB/T40740堆焊工藝評(píng)定試驗(yàn)JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程JB/T9218無(wú)損檢測(cè)滲透檢測(cè)方法JC/T406水泥機(jī)械包裝技術(shù)條件T/CWAN0006焊接材料可追溯信息化標(biāo)識(shí)T/CWAN0007焊接術(shù)語(yǔ)-焊接材料T/CWAN0008焊接術(shù)語(yǔ)-焊接基礎(chǔ)DIN1690金屬材料鑄件交付技術(shù)規(guī)范DIN8555,藥皮焊條,標(biāo)記,交貨技術(shù)條件術(shù)語(yǔ)和定義GB/T3375、T/CWAN0007和T/CWAN0008界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本。硬面堆焊再制造remanufacturingofoverlayedwelding指對(duì)磨損失效的耐磨件（如立磨磨輥套/磨輥襯板、磨盤襯板、輥壓機(jī)擠壓輥等）進(jìn)行堆焊，使之恢復(fù)原有尺寸和性能的施工方法。堆焊復(fù)合制造compositemanufacturingbyoverlaying指采用堆焊方法將耐磨材料熔覆于金屬母體之上，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的新品制造方法。耐磨板堆焊制造overlayingforwearplate指采用堆焊方法在金屬基板上熔覆一定厚度耐磨材料的耐磨板制造方法。在線堆焊on-lineoverlaying將堆焊設(shè)備和堆焊材料運(yùn)到立磨或輥壓機(jī)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，在耐磨件不拆出設(shè)備本體的情況下，使用焊接材料進(jìn)行堆焊，使耐磨件恢復(fù)原有尺寸和性能的堆焊方法。離線堆焊off-lineoverlaying耐磨件失效failureofware-resistantpart耐磨件在運(yùn)行中喪失原有的功能堆焊層厚度thicknessofoverlayinglayer從基材與焊道之間的焊縫熔合線至堆焊層表面的距離。技術(shù)要求堆焊方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)堆焊的耐磨件可采用手工堆焊、半自動(dòng)堆焊等方法。堆焊可采取離線堆焊方式或在線堆焊方式。堆焊材料堆焊前應(yīng)對(duì)耐磨件基材的化學(xué)成分和力學(xué)性能進(jìn)行檢查，選擇合適的堆焊材料，并符合堆焊后耐磨件的使用性能。堆焊材料的形態(tài)應(yīng)便于自動(dòng)化、機(jī)械化、連續(xù)的操作方式。GB/T25775JB/T3223的規(guī)定。DIN8555-MF10-GF-60-GGB/T12470GB/T36034GB/T36037的規(guī)GB/T984的規(guī)定。堆焊設(shè)備及其輔助設(shè)備堆焊電源能保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定工作。操作機(jī)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊槍的上下、左右、前后方向移動(dòng)。變位機(jī)能實(shí)現(xiàn)水平方向的旋轉(zhuǎn)和垂直方向的翻轉(zhuǎn)。應(yīng)根據(jù)耐磨件的結(jié)構(gòu)形式制作工裝卡具。在線堆焊時(shí)應(yīng)保證工件與焊接電源有效連接，以確保其他部件不受損害。堆焊再制造評(píng)估對(duì)耐磨件舊品堆焊再制造前應(yīng)對(duì)基體進(jìn)行評(píng)估，當(dāng)其滿足繼續(xù)使用要求時(shí)才能進(jìn)行堆焊再制造。安全和環(huán)境堆焊工作應(yīng)遵守安全、防護(hù)、防火等規(guī)范、規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，不應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)造成污染。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)待焊基體檢測(cè)、堆焊設(shè)備安裝、焊接工藝選擇、層間溫度控制、施工人員安全、檢修停5次。10mGB9448焊接GB/T3609.1的要求。GB15579.1的要求。焊前處理硬面堆焊再制造的焊前處理對(duì)磨損失效的擠壓輥堆焊前應(yīng)進(jìn)行焊前處理，用碳弧氣刨等方式去除輥面上不完整的花紋層、≤3mm而后徹底清除輥面上的殘?jiān)蜐B碳層，超聲探傷確認(rèn)無(wú)裂紋后清洗輥面并干燥，按DIN1690-UV3執(zhí)行。堆焊新品復(fù)合制造的焊前處理堆焊前的立磨輥套或磨輥襯板、磨盤襯板鑄造胎體應(yīng)經(jīng)機(jī)械加工，使其表面光亮平滑，見金屬光澤，無(wú)殘余金屬氧化層，尺寸符合堆焊設(shè)計(jì)要求。堆焊前的耐磨板應(yīng)清理基材表面的灰塵、油污等，打磨掉表面銹跡，使基材表面光滑、平整。焊前預(yù)熱5℃，應(yīng)考慮采取預(yù)熱20~40℃600～700℃輥壓機(jī)擠壓輥堆焊時(shí)應(yīng)根據(jù)基體材質(zhì)的碳當(dāng)量來確定預(yù)熱溫度，在線焊時(shí)預(yù)熱溫度應(yīng)低于200℃。堆焊工藝堆焊前應(yīng)編制堆焊工藝措施，堆焊工藝措施應(yīng)包括以下內(nèi)容：堆焊方法；堆焊操作人員要求；堆立磨耐磨件復(fù)合堆焊制造工藝立磨耐磨件可采用復(fù)合堆焊的方式制造，即以低碳鑄鋼鑄造磨輥胎/盤瓦胎基體，采用堆焊過渡層+噴焊表面層工藝：將堆焊結(jié)構(gòu)鋼焊絲熔覆于基體之上，獲得與基層結(jié)合性能良好的過渡層；采用噴焊工藝，獲得高硬度、高耐磨性能及表面光潔的表面層。DIN1690-UV3100%滲透探傷或DIN1690-MS2根據(jù)基材成份和成品耐磨性能要求，選擇合理的堆焊材料作為打底層、過渡層和硬面層。4.7.2.4堆焊前焊劑需進(jìn)行（300～400）℃×2h烘干；焊條需進(jìn)行（350～400）℃×2h100～150℃12。1常用焊接方法焊接方法焊絲直徑/mm保護(hù)介質(zhì)電源極性自保護(hù)藥芯焊絲熔化焊?1.2、?1.6、?2.8、?3.2—直流反接氣體保護(hù)焊?1.6、?2.0、?2.4CO2(或80%Ar+20%CO2)埋弧自動(dòng)焊?2.4、?3.2、?4.0燒結(jié)焊劑表2推薦焊接工藝參數(shù)焊接方法焊絲直徑/mm適用直徑尺寸/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/(mm/min)焊道搭接/%層間溫度/℃自保護(hù)?1.2100~30020~30?1.6120~32022~32藥芯焊絲熔化—125~45030~50?2.8250~45027~34焊?3.2350~50027~34氣體保護(hù)焊≤150140~22020~26?1.6150~300160~24020~30≥300160~24020~30≤150240~30024~28?2.0150~300240~32024~30110~15010~40≥300240~34024~32≤150240~30024~28150~250150~300240~32024~30?2.4≥300240~34024~32埋弧自動(dòng)焊≤150220~30024~30?2.4150~300260~36026~32≥300300~40026~32≤150260~32024~30?3.2150~300280~38026~32350~55050~60≥300300~40028~32≤150280~34024~32?4.0150~300300~40026~32≥300300~40028~324.7.2.5耐磨堆焊后必須及時(shí)進(jìn)行焊后熱處理。為減少堆焊后引起的殘余應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂紋，焊后先保溫，然后再裝爐進(jìn)行熱處理。焊后熱處理方式大體上可歸納為以下幾條：一是對(duì)低碳低合金堆焊層可在450-650℃范圍內(nèi)選擇；若母材是經(jīng)淬火、回火調(diào)質(zhì)處理的，則焊后熱處理溫度不應(yīng)高于其調(diào)質(zhì)溫度；對(duì)于高硬度合金堆焊材料而言，則應(yīng)在上述溫度范圍選擇某一特定溫度范圍進(jìn)行焊后熱處理。8mm~14mm1.5mm~3mm，同一焊層的后一焊道覆蓋前一焊30%左右，下一焊層的焊道依次排列在上一焊層的兩個(gè)焊道中間。焊接過程中若出現(xiàn)成形不良的焊縫，應(yīng)使用角磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行打磨，然后再進(jìn)行焊接。堆焊質(zhì)量及尺寸要求立磨磨輥、磨盤瓦等高耐磨、中低沖擊應(yīng)力耐磨件的堆焊層可存在一定數(shù)量的橫向裂紋，不應(yīng)存HRC58~625mm的不觸及（5mm輥壓機(jī)擠壓輥硬面層和網(wǎng)格允許有裂紋，堆焊后其表面耐磨花紋可以有不同形式，如橫條紋、十HRC58~62。輥壓機(jī)擠壓輥堆焊再制造后，輥體表面圓度公差為±2mm。31mm。3堆焊層厚度與耐磨板厚度對(duì)照表基板厚度/mm6810堆焊層厚度/mm4，5，63，4，5，6，85，6，8，10堆焊再制造后的耐磨件應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙尺寸的規(guī)定，堆焊后的外形尺寸公差應(yīng)符合50000.3-2007的規(guī)定。耐磨性能要求4的規(guī)定。表4耐磨件堆焊后運(yùn)行時(shí)間表耐磨件類別運(yùn)行時(shí)間/h物料易磨性礦渣立磨耐磨件≥2000礦渣邦德功指數(shù)20煤哈氏指數(shù)75生料邦德功指數(shù)10煤立磨耐磨件≥8000水泥生料立磨耐磨件≥8000水泥熟料立磨耐磨件≥2500擠壓輥（在線堆焊再制造后）≥4000擠壓輥（離線堆焊再制造后）≥80002000h內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)因堆焊層嚴(yán)重脫落而造成的耐磨件失效。對(duì)基體內(nèi)在質(zhì)量要求耐磨件舊品堆焊前應(yīng)采用無(wú)損探傷的方式對(duì)基體進(jìn)行檢測(cè)，以判斷其可焊性和殘余壽命。GB/T7233.1的相關(guān)規(guī)定，GB/T6402的相關(guān)規(guī)定。對(duì)堆焊后檢測(cè)要求堆焊工藝評(píng)定堆焊工藝評(píng)定范圍堆焊工藝評(píng)定是對(duì)所選材料、堆焊工藝的合理性進(jìn)行的全面評(píng)價(jià)。建材工業(yè)耐磨件中需以堆焊方對(duì)立磨磨輥套/磨盤采用抗壓試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)和磨料磨損試驗(yàn)評(píng)定堆焊工藝。對(duì)擠壓輥采用抗壓試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)和磨料磨損試驗(yàn)評(píng)定堆焊工藝。堆焊工藝評(píng)定中的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目焊縫外觀檢查：焊縫表面有無(wú)未熔合、夾渣、弧坑和氣孔。JB/T9218進(jìn)行。GB/T25774.1進(jìn)行。對(duì)承壓、承重部件只要具備做沖擊試樣條件者，均應(yīng)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。沖擊試樣尺寸及取樣位置按GB/T25774.1規(guī)定，試驗(yàn)參照GB/T2650執(zhí)行。GB/T9441GB/T26955GB/T4074015度貫穿母材、熱影響區(qū)和堆焊層，至少應(yīng)5點(diǎn)硬度測(cè)量。GB/T12444進(jìn)行磨料磨損試驗(yàn)。IV168h內(nèi)不應(yīng)發(fā)生斷裂。堆焊質(zhì)量檢驗(yàn)方式和要求外觀檢驗(yàn)?zāi)湍ゼ押负蟊砻鎽?yīng)無(wú)弧坑、焊瘤、飛濺物、氣孔以及貫通狀裂紋等缺陷；焊道平整光滑、細(xì)致、均勻，并平滑過渡到母材。無(wú)損檢驗(yàn)如果要求堆焊層不允許存在裂紋，則應(yīng)對(duì)堆焊和周圍母材進(jìn)行磁粉探傷或滲透探傷檢驗(yàn)，并符合DIN1690的要求。利用超聲波檢驗(yàn)鑄造基體的質(zhì)量，確保堆焊前的鑄件不存在鑄造缺陷，如沙眼、縮孔、較大面積的空洞或者較深的裂紋等。覆膜金相檢驗(yàn)堆焊后的耐磨件應(yīng)制作金相覆膜，檢驗(yàn)其金相組織。耐磨件自動(dòng)堆焊后平行于焊接方向的金相組織中應(yīng)含有初始碳化物+共晶碳化物+65%。硬度檢驗(yàn)33次取平均值。3層，硬度值應(yīng)達(dá)到HR