2.4879 铸件补焊:碳 0.35%~0.55% 的件焊前预热到哪一档
2.4879 是高铬高镍含钨的铸造耐热合金,碳 0.35%~0.55%、硅 0.50%~2.00%、锰 0.50%~1.50%、铬 27.0%~30.0%、镍 47.0%~50.0%、钨 4.00%~5.50%,磷不超过 0.045%、硫不超过 0.030%。这类件多在铸态使用,补焊是常事,而补焊要定的头一件事就是预热温度。
碳 0.35% 起的碳化物骨架
碳在这一档不算低,凝固时与铬、钨形成大量一次碳化物,基体是奥氏体加碳化物骨架。骨架带来两个后果:高温蠕变抗力与抗磨性靠它,塑性与冲击韧性因为它而偏低。补焊时热影响区再受一次热循环,碳化物会在晶界聚集长大,原本就紧的塑性余量再被削掉一层,裂纹就从这里起。
预热温度按碳当量与壁厚定
这类高碳铸造镍铬合金的预热通常落在 300~450 ℃ 这一档,壁厚大的件往上取,薄壁小件可以取下限。预热的目的是降低焊接时的温度梯度,让热影响区的冷却速度慢下来,避免在马氏体转变区形成硬脆组织。判断预热是否到位不能只看火焰颜色,要用测温枪在坡口两侧 50 mm 范围内实测,并记录层间温度。

层间温度比预热温度更容易失控
多层多道补焊时,层间温度会随道数累加。钴基与镍基铸造件散热慢,连续焊十几道后层间温度可能超过 500 ℃,碳化物在高温停留时间过长而粗化,补焊区的韧性进一步下降。可行做法是设定层间上限、用测温枪逐道抽查、必要时停焊自然冷却。补焊面积大的件要分段跳焊,不要一口气焊完。
填充材料要与母材同系
补焊用的焊材要与母材同系,镍铬含量接近,钨按母材下限配,避免补焊区与母材的膨胀系数差太大。用镍基焊材替代高碳钴基或高铬铸造合金,短期看不出问题,长期高温运行后补焊区会因膨胀不匹配而开裂。焊材的碳含量也不宜过高,补焊区碳高会形成连续碳化物网,成为下次开裂的起点。

焊后缓冷与去应力
焊后要缓冷,常用做法是用保温棉覆盖或直接进炉缓冷,冷速控制在不让补焊区产生新马氏体的范围。是否做去应力处理取决于铸件结构与服役温度:形状复杂、拘束度大的件建议做,温度取在碳化物大量析出区间以下,保温后缓冷。去应力不是为了消除全部残余应力,而是把它降到不会与热应力叠加开裂的水平。
补焊区要单独做检验
补焊后的检验不能只做整体渗透,补焊区要单独扫一遍,重点看熔合线与热影响区。渗透检测能发现表面裂纹,内部缺陷要靠超声或射线。补焊面积大的件建议加做金相,看热影响区的碳化物形态是否连续成网。判据要预先写进技术条件,补焊后再定标准,双方很难达成一致。

铸件本体缺陷的补焊边界
不是所有缺陷都能补。缩孔与疏松在厚大断面最易出现,浅层缺陷可以清除后补焊,深度超过壁厚三分之一的建议判废,因为补焊区与母材的膨胀差在反复热循环下会撕开。热裂纹若已沿晶界连通,补焊只是把裂纹埋起来,服役后仍会扩展。补焊前先做缺陷定位与深度测量,再决定补还是废。
到货核对四项
一是成分,核碳、铬、镍、钨,碳偏高塑性更差;二是铸造质量,看疏松、夹渣与裂纹,厚断面件按约定级别做射线或超声;三是尺寸与壁厚,铸造收缩余量要留够;四是补焊记录,补焊位置、焊材、预热与层间温度、焊后处理要随件提供。牌号体系按 DIN 17744 与 GB/T 14992 一档核对,产品标准与验收条款按合同约定的现行版本执行。
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