高炉阀门密封面冷焊工艺.pdf

文章编号 100225855 2003 0220028202 作者简介宗培言1959 - ,男,山东临朐人,副教授,从事焊接材料及工艺的教学与科研工作。 高 炉 阀 门 密 封 面 冷 焊 工 艺 宗培言,张立荣,于文馨,孙荣权 沈阳大学,辽宁 沈阳 110044 摘要 探讨了高炉阀门冷焊用焊接材料和焊接工艺。生产实践证明,所选用的DF2 2B型焊条和焊接工艺,常温下焊接时,可获得抗裂性和耐磨性良好的堆焊合金层,所 焊阀体可以满足高炉使用性能要求。 关键词 高炉阀门;冷焊工艺;生产应用 中图分类号 TG455 文献标识码 A The cold welding technology for the sealing surface of blast furnace valve ZONG Pei2yan , ZHANGLi2rong , YU Wen2xin , SUN Rong2quan Shenyang University , Shenyang 110044 , China Abstract The welding material and technology used in the cold2welding of valve has been studied in this paper.Producing practice shows when the type DF22B is used for welding at normal temperature , surfacing alloy layers with good cracking2resistant and abrasion2re2 sistant are got , and the valve welded meet the requirements of the use of blast furnace. Key words blast furnace valve ; cold2welding technology; producing application 1 前言 高炉阀门主要是放散阀和均压阀,它们处 于炉顶装料系统。由于高炉阀门长期工作在较 为恶劣的环境下工作温度250～400℃;受 带有粉尘的高压煤气冲刷及磨损 , 受到热和 煤气等腐蚀性介质的综合作用,造成密封面出 现麻点、穿孔或呈鱼鳞片脱落等缺陷。因此, 高炉阀门密封面的耐磨、耐热和耐腐蚀性能提 高是阀门使用寿命的主要指标。本文就耐磨合 金材料的选用及焊接工艺制度的确定进行了试 验研究。生产实践证明,本试验中所选用的 DF22B型焊条和焊接工艺制度,既可在常温下 进行焊接,降低工人的劳动强度,又可获得满 足使用性能要求的堆焊合金层。 2 焊接材料 根据高炉阀门的工况条件,其密封面应具 有良好的密封性和耐磨性,足够的高温强度和 高温组织稳定性及良好的抗氧化能力。堆焊的 硬质合金层应满足耐磨、耐热和耐腐蚀的要 求。为此,本试验选用了DF22B型冷焊焊条。 该焊条的合金成分范围见表1。 表1 DF22B焊条的合金成分质量分数 , CCrMoWV 2～49～205～76～101～3 3 焊接工艺 311 焊接规范参数 阀体材质为ZG270～500。焊前阀体表面 清理修磨,焊条经350～450℃ 烘干2h ,堆焊 4层,层间温度不低于100℃。堆焊规范参数 见表2。 82 阀 门 2003年第2期 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 表2 焊接规范参数 焊条直径 / mm 焊接设备 焊接电流 A 电弧电压 V 极性 焊速 m/ h 5ZXC - 400170～21020～27反接6～9 312 堆焊合金层的硬度测定 按照GB 2645289规定,采用HR2150A洛 氏硬度试验机进行各堆焊层硬度的测定,不同 回火温度下各堆焊合金层硬度见表3。 表3 不同回火温度下各堆焊层硬度平均值HRC 焊态 300℃/ 2h 空冷 400℃/ 2h 空冷 500℃/ 2h 空冷 600℃/ 2h 空冷 一层47124515451946134014 二层52144911481550144219 三层53124810481149174217 四层52144712461949114216 从堆焊合金层焊态组织图 1 中看出, 堆焊合金组织为低碳马氏体残余奥氏体,这 种组织具有良好的综合性能,不仅具有良好的 耐磨性和较高的硬度,而且对氢的敏感性较 小,具有良好的抗裂性。 灰色为低碳马氏体,白色为残余奥氏体 图1 堆焊合金焊态组织 4 生产应用 该焊接工艺经在多家钢铁公司的高炉上送 风和送料系统的各类阀体最大阀门直径达 3 000mm的修复中使用, 堆焊带形状有圆 柱、圆锥和球面等,其硬度值为46～52HRC。 其中跟踪测试包钢机械总厂焊接的“铁1872 24215”和“铁187232275”两种规格的阀体和 阀座,堆焊合金层厚度为3～5mm ,经阀体圆 周9点硬度测试,其硬度平均值为5119HRC , 焊后24h经着色检验未发现裂纹。使用结果表 明,使用DF22B型焊条可以取代生产厂以前 采用的堆667硬质合金焊条,焊前不用预热, 改善了劳动条件,节省工时和生产周期,并取 得较好经济效益。 5 结语 生产实践证明,①使用DF22B型焊条焊 接,不需焊前预热,常温下焊接抗裂性能好, 可获得具有良好耐磨、耐热、耐蚀和良好机加 性能的焊缝金属,硬度在46～52HRC ,满足 使用要求。② 焊条焊接工艺性能较好,引弧容 易,电弧燃烧稳定,工艺简单,易于掌握。③ 本工艺除可用于高炉阀门阀体和阀座的冷 焊修复外,还可用于高炉料钟和料斗等工件的 修复焊接。 参考文献 〔1〕 高清宝等.阀门堆焊技术 〔M〕.北京机械工业出 版社, 1994. 〔2〕 赵成章.硬质耐磨堆焊材料及其硬质相 〔J〕.焊接, 1986 6 . 〔3〕 GB 2645289 ,焊接接头及堆焊金属硬度试验方法 〔S〕. 收稿日期 20031011 27 诚 聘 我公司座落于“中国泵阀之乡”温州三桥五星工业区,专业生产美标、日 标、氧气专用阀及高低温阀门等。为了扩大生产规模,满足市场需求,诚 聘阀门产品设计工程师2名,有意者请将个人简历传真至本公司,我公司热忱欢迎您的加盟。 永嘉县凯斯通阀门制造有限公司 联系人滕新庭 电 话 0577 - 67310578 67311578 传 真 67317578 922003年第2期 阀 门 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.