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天津地区普降大雪气温突降至零下14℃左右，造成某石化公司原油卸车场的1号和3号螺杆泵的底座加热套严重冻裂,形成mm和mm的开放性裂纹（如图1），急需补焊。该泵体材质为HT-灰口铸铁，其化学成分见表1。1焊接分析铸铁具有优良的耐磨性、铸造性和可切削加工性，在工业生产中得到广泛应用，据统计,在汽车工业中，铸铁用量占50%~70%，在机床中占60%~90%。但在铸造过程中经常产生气孔、裂纹、夹砂等缺陷，同时，因其力学性能较低,铸铁件在使用时由于超负荷、机械故障、甚至环境温度变化都有可能造成损坏。因其本身的物理、化学性质，焊接性较差，焊补比较困难。日常生产中经常采用镍基焊条冷焊法和钢芯焊条热焊法，镍基焊条冷焊法焊接时效率低、成本高；热焊法焊接时劳动条件差，且大型机件加热、保温困难，难以满足工艺要求。2焊接方法手工电弧焊设备简单，操作灵活，适应性强,为此，选用了ZX7-逆变式手工电弧焊机，打底焊、填充焊、盖面焊均采用手工焊条电弧焊。3焊接材料焊接材料分析E焊条和ENiCrMo-3焊条用于灰口铸铁、球墨铸铁、铸钢等铸造设备的焊接修补时，焊接过程中能观察到电弧燃烧稳定，熔滴过渡正常，熔池中没有剧烈的物理反应发生，表明焊接熔敷金属与母材均无排斥现象，较为亲和，在石化公司各装置、设备抢修补焊时得到良好的应用。打底、填充层焊条的选用打底焊、填充焊均采用E焊条，牌号J,为碱性低氢钠型结构钢焊条，可进行全位置焊接，具有优良的工艺性能和力学性能，抗裂性较高，用于焊接重要的相应强度等级低碳钢厚板结构和低合金钢结构，其化学成分见表2。盖面层焊条的选用盖面焊采用ENiCrMo-3焊条，为美国泰克罗伊万能电焊条，焊条牌号TECH-ROD，焊条药皮为碱性，具有电弧稳定、飞溅小、熔渣覆盖均匀、脱渣容易、焊缝成形好，金属强度、塑性、韧性、抗气孔性能良好等特点,有极佳的抗应力腐蚀开裂和抗点蚀能力，主要用于焊接超级奥氏体不锈钢，其化学成分见表3。4焊接工艺焊前准备根据断口的实际情况，把裂缝放在处于立缝位置，先用J焊条开单面坡口，坡口角度为60°~80°，钝边应为2~3mm，如图2，坡口开完后用小锤在坡口附近轻轻锤击以消除应力,再使用内磨机进行打磨，焊接前清除断口周边及表面的油污和杂质，使其露出基体的金属光泽，减少焊接缺陷的发生。焊接工艺参数焊条直径由焊修部位的厚度确定，焊补灰铸铁时，应尽量选用小直径的焊条，以减少焊接热输入。根据断口的实际情况，打底层、填充层和盖面层均采用直径2.5mm焊条，多层多道焊接，焊条在使用前进行烘干，烘干温度为℃,保温1h，使用时焊条放在焊条筒里，用一根取一根；在保证焊条金属与基体熔合良好的情况下,尽量采用较小的焊修电流，避免焊件温度过高产生较大应力；电弧长度尽量保持在焊条直径的0.5倍，以保证电弧燃烧稳定、熔合良好。焊接工艺参数见表4。操作要求采用短电弧、小电流焊接，每层先焊两侧后焊中间，第一层焊完后，用角向磨光机打磨焊道，确认无气孔、裂纹后再焊第二层。分段、断续焊接，不可连续施焊，每段长度30~40mm，相邻两段之间留10~15mm的止裂段。每段焊完后，应采用米字锤击法锤击焊缝,以松弛应力，待冷却至60℃左右再焊下一段，逐段焊完后再焊止裂段，止裂段焊接前进行打磨以保证焊缝接头处的质量。施焊中以直线运条手法为佳，焊缝应与母材呈圆滑过渡，收弧时填满弧坑，有利于防止、减少应力集中，避免产生裂纹。5焊接质量检验外观检查焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、熔合性飞溅、咬边、焊瘤等缺陷；焊缝不得低于母材并应与母材圆滑过渡。无损检测进行％的渗透（PT）检测，对泵体焊缝进行工作压力1.5~2.0倍的水压检验,合格后方可投入使用。结束语焊补过程严格执行了焊接工艺要求，取得了良好的焊补效果，经过近半年的质量跟踪，产品各项技术指标均满足要求，设备运行良好,验证了用结构钢碱性焊条和镍合金焊条焊补铸铁机泵的可行性。

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