大型高炉泥炮打泥腔焊接修复工艺-论文.pdf

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1、大型高炉泥炮打泥腔焊接修复工艺盂善斌高勇超中冶宝钢技术服务有限公司第二分公司上海2019O0【摘要】泥炮是高炉炉前堵口作业的关键设备，起到将炮泥压入出铁口将铁口堵塞的作用，随着高炉容积的扩大、炉内压力的提高，以及出铁场对泥炮性能要求的提高，宝钢的泥炮逐步更新为德国产全液压型泥炮，此种泥炮故障率较低。从使用情况来看，故障主要集中在打泥机构，主要故障现象为返泥，在对泥炮解体维修时发现打泥腔磨损严重，并有部分缺损，打泥腔母材为38CrMoA1中碳调质钢，遂对其堆焊，焊接方法采用焊条电弧焊，采用预热、控制层间温度、后热处理及保温的焊接工艺，修复后经使用良好。【关键词】泥炮打泥腔中碳调质钢焊接方法焊接

2、工艺中图分类号：TG44文献标识码：A文章编号：10094067(2014)17—22201一、设备简介四、38CrMoAI的焊接要点泥炮(图一)是高炉炉前堵铁口作业的关键设备，直接关系到高炉1．预热。打泥腔为38CrMoA1体积比较大，直径约1．5米，重约1吨，的稳定顺行，装机量为4台，其作用是将炮泥压入出铁口使其停止出铁。为了防止焊接后氢至裂纹的产生，对打泥腔焊前需要预热，焊前预热温泥炮由填充装置(又称打泥装置)、旋转装置、保持装置和挂钩装置等组度250---300％度，采用的低预热温度及层间温度控制，根据打泥腔的化成，而泥腔是填充装置的重要备件，内简要求内侧面具有一定的硬度和学成分中的

3、碳及合金的含量，还有从打泥腔拘束度考虑预热及道间温度耐磨性。应比冷却时马氏体开始转变温度(Ms)高20％，焊后在此温度下保持一段时间，以保证焊缝及热影响区全部转变为贝氏体组织，而且也使接头的氢能充分的扩散逸出，可有效的防止氢致裂纹。2．焊接方法的及热输入的选择。从38CrMoAI的焊接性分析中可以看出对氢致裂纹敏感性很大，所以打泥腔修复的焊接方法采用低氢型焊接方法，从焊后的打磨量和焊接质量两方面来考虑，采用焊条电弧焊、焊前烘干，减少氢的来源，此种焊接方法堆焊后的含氢亮很低，有利于减小中碳调质钢焊接时产生冷裂纹的可能性。3．焊接材料的选择。为保证焊缝有足够的强度、良好的塑性及抗裂性，图一泥炮应

4、选用低碳和适量合金元素的焊接材料，尽量降低焊接材料中的的S、P二、修复原因等杂质的含量，考虑到焊后进行后热处理的强韧性与母材等强，故选用泥炮作为高炉出铁设备的关键一环，直接关系到高炉生产的是否正堆焊焊条D547Mo，焊条直径3．2ram。常，由于泥炮的打泥活塞与打泥腔的摩擦，打泥活塞会磨损，严重时会4．防止氢至裂纹的措施。由于打泥腔属于中碳调质钢，焊接时将不可从加泥口跑泥，造成打泥量不够，如果打泥量不够会造铁11-次喷溅，避免在焊接热影响产生高碳M，这种组织对氢脆敏感性大，少量的氢足对生产造成影响，所以泥炮跑泥严重时就要对打泥活塞进行更换，在更以导致焊接接头产生氢至裂纹。为了降低焊接接头的氢

5、含量，除了采用换过程中发现打泥腔有一块长60ram宽40rnm的缺损，遂对其进行堆焊焊前预热和焊后热处理，及低氢焊接方法，还应减少外部氢的来源，如修复。焊接区域的清洗、打磨，焊缝与母材的圆滑过渡，这些都能有效降低裂三、38CrMoAI的焊接性纹源。打泥腔的母材为38CrMoA1，属于中碳调质钢，内侧面要求具有一定五、焊接过程的硬度和耐磨性，对缺损部位进行堆焊时存在以下难点：1．将打泥腔的炮泥全部清理干净，用氧乙炔火焰将焊接部位及周围的1．焊接裂纹少量焦油烧去，用清洗剂把表面洗干净，再使用角向磨光机将焊接部位(1)热裂纹。热裂纹通常发生在焊缝凝固过程中，由于S、P等杂及其周围磨出金属光泽。质在

6、焊缝中形成低熔点共晶物，这些低熔点共晶物质以液态薄膜形式存2．使用氧乙炔火焰，对焊接部位及周围进行预热，预热温度250—300在于晶界，当焊缝凝固同时体积收缩产生拉应力，如果这种拉应力产生℃度。的拉伸应变超过焊缝金属所承受的临界值，便发生开裂形成热裂纹。3_由于焊接部位缺损的深度不一样，首先用电磨头将缺损深浅不一的(2)冷裂纹。冷裂纹是在焊后冷却至较低温度下形成的，有的是在地方打磨m圆弧以便于焊接时熔渣排出，然后再进行焊接。工作过程形成的，因此也称为延迟裂纹，中碳调质刚焊接热影响区极易4．打磨时先将高处清除，再采用磨头慢慢修磨，使用量具检查打泥腔产生硬脆的马氏体，对氢致冷裂纹的敏感性也很大，

7、因此，具有较大的的圆度，达到原设计标准。冷裂纹敏感性，快冷时易得到对冷裂纹很敏感的淬硬组织。六、焊后热处理2．焊接热影响区的脆化打泥腔焊接后为了防止氢至裂纹应立即进行后热处理．温度在中碳调质钢由于含碳量高、合金元素含量多如果采用大的线能量输310—350℃，预热温及道间温度比冷却温度是马氏体开始转变的温度Ms入，仍然避免不了马氏体的形成，却会增加奥氏体的过热程度及稳定性，低，即将工件立即加热至高于Ms点高于i