一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法
【專利摘要】本發明提供了一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其能解決現有局部熱處理方法存在的加熱溫度難以控制、均溫性差的問題。其采用感應加熱的方法對補焊零件進行所述局部熱處理，其特征在于：在進行局部熱處理之前對補焊零件進行局部熱處理的加熱溫度校準，通過局部熱處理的加熱溫度校準來確定感應加熱過程中表面紅外測溫儀溫度與零件內部溫度之間的溫差，再根據所述溫差確定局部熱處理過程中感應加熱的實際加熱溫度。
【專利說明】一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接【技術領域】，尤其是涉及馬氏體沉淀硬化不銹鋼的焊接【技術領域】，具體為一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法。
【背景技術】
[0002]馬氏體沉淀硬化不銹鋼在堆焊后一些部位會存在不符合質量要求的缺陷，這些缺陷需要進行局部氬弧焊補焊，而這時整體零件已經完成了固溶-調整-時效的熱處理工藝，例如采用0Crl3Ni8Mo2Al (PH13-8MO)的不銹鋼零件在局部補焊后其熱影響區硬度會下降至350HV以下，遠低于零件硬度大于440HV的要求，因此在補焊后需要進行熱處理，但是又不能對零件整體進行時效處理，其原因在于整體加熱會導致零件其他部位機械性能下降，同是整體熱處理會導致零件變形，從而導致后續難于加工。因此只能采用局部熱處理的方式，通常局部熱處理方式有火焰加熱、履帶式加熱毯加熱、以及感應加熱方式；其中火焰加熱對時間非常敏感，溫度難以準確控制；而履帶式加熱毯難以完全貼合于零件表面，使得零件與加熱毯接觸位置溫度過高而未接觸到的位置溫度偏低；通常的感應加熱雖然可以較為穩定的控制溫度，但是其只是基于零件表面的溫度控制，且溫度均溫性難以滿足客戶要求。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明提供了一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其能解決現有局部熱處理方法存在的加熱溫度難以控制、均溫性差的問題。
[0004]一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其采用感應加熱的方法對補焊零件進行所述局部熱處理，其特征在于:在進行局部熱處理之前對補焊零件進行局部熱處理的加熱溫度校準，通過所述局部熱處理的加熱溫度校準來確定感應加熱過程中表面紅外測溫儀溫度與零件內部溫度之間的溫差，再根據所述溫差確定局部熱處理過程中實際感應加熱溫度，以所述實際感應加熱溫度對所述補焊零件進行局部熱處理。
[0005]其進一步特征在于:
所述對補焊零件進行局部熱處理的加熱溫度校準，包括以下步驟:
(1)制備校準零件:采用與所述補焊零件相同材質的材料制備所述校準零件，然后在所述校準零件的一側面鉆三個測試孔，所述三個測試孔的位置分別與所述補焊零件上的允許最大補焊長度范圍的兩端位置以及中央位置相對應，所述測試孔的深度為所述補焊零件上與所述校準零件測試孔對應的位置處至補焊焊縫中心之間的距離，并且所述測試孔還應處于所述補焊零件的焊縫熱影響區中心位置的對應位置上；
(2)制備感應加熱裝置，制作兩個感應線圈，所述感應線圈的兩端部安裝有中頻磁導體，所述兩個感應線圈連接感應電源；
(3 )溫度校準，將所述校準零件放置于所述兩個感應線圈之間，所述兩個感應線圈與所述校準零件對應所述正品零件的補焊位置的位置平行，然后將三只接觸式熱電偶放置于所述校準零件的三個測試孔內，并將表面紅外測溫儀對準加熱區域的中心位置，當所述三只接觸式熱電偶顯示溫度處于補焊零件預定局部熱處理工藝加熱溫度范圍Tl內時，記錄所述感應設備的溫度T2，以所述表面紅外測溫儀的溫度T2作為對補焊零件進行局部熱處理時的實際感應加熱溫度。
[0006]其更進一步特征在于:
所述測試孔的孔徑為Imm ;
所述校準零件需經過與所述補焊零件同樣的熱處理加工和機加工處理，使得所述校準零件的材料狀態與所述補焊零件的材料狀態一致，保證所述溫度校準的準確性；
所述表面紅外測溫儀采用具有閉環控制功能的紅外測溫儀；
所述感應電源采用30Hz的超音頻電源。
[0007]本發明的有益效果在于:其通過對補焊零件進行局部熱處理的加熱溫度校準來確定補焊零件在感應加熱時零件表面溫度與零件內焊縫熱影響區中心位置溫度的溫差，根據該溫差大小來確定補焊零件局部熱處理的實際加熱溫度，從而可以準確控制零件補焊熱影響區的加熱溫度，保證局部熱處理時零件補焊區域的均溫性，確保零件補焊熱影響區硬度滿足要求；其中加熱溫度校準，實際是通過對與補焊零件材質、材料狀態相同的校準零件來模擬補焊零件的局部熱處理工藝的加熱過程，并在該模擬加熱過程中采集校準零件表面溫度與對應補焊零件的補焊熱影響區域的區域內溫度的溫差，根據該溫差來確定實際補焊零件在局部熱處理工藝中的加熱溫度，其方法簡單，校準結果可靠；感應加熱裝置中兩個線圈之間安裝有中頻磁導體，能夠進一步確保加熱均溫性；而為了感應加熱電源采用30Hz的超音頻電源能夠保證感應加熱厚度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明實施例中補焊零件局部熱處理位置的橫截面示意圖；
圖2為本發明實施例中校準零件俯視示意圖；
圖3為本發明實施例中采用感應加熱裝置對校準零件進行感應加熱的示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合一個實驗實施例來具體描述一下本發明方法的實施過程:
一種零件，其材料為0Crl3Ni8Mo2Al，其允許的補焊最大長度L為50mm，缺陷補焊后熱影響區出現硬度下降的情況，要針對其熱影響區(見圖1)進行局部熱處理，局部熱處理工藝制定為530±5°C、保溫時間2小時。圖1中，I為堆焊層，2為母材，3為補焊焊縫；
(O制備校準零件:采用與該零件同樣材質制備校準零件6，并且該校準零件應經過與該零件同樣熱處理及機加工處理從而保證材料狀態相同，在校準零件的一側面鉆三個測試孔，分別為測試孔A、測試孔B和測試孔C，見圖2，三個測試孔的位置分別與述補焊零件上的允許最大補焊長度范圍的兩端位置以及中央位置相對應，而三個測試孔A、B、C的深度，均為補焊零件上與該測試孔對應的位置至補焊焊縫中心之間的距離D，見圖1，A’為校準零件6上測試孔A對應補焊零件的位置示意，并且測試孔還應處于補焊零件的焊縫熱影響區中心位置的對應位置上，三個測試孔的孔徑d為Imm ;
(2)制備感應加熱裝置，制作兩個感應線圈4，兩個感應線圈4的長度均為60mm，寬度均為8mm，厚度均為6mm，兩個感應線圈兩端分別安裝有中頻磁導體5，見圖3，兩個感應線圈4連接感應電源，感應電源采用30Hz超音頻電源；
(3)溫度校準，將校準零件6放置于上下兩個感應線圈4之間，見圖3，兩個感應加熱線圈4與校準零件6對應補焊零件的補焊位置的位置平行，然后將三只接觸式熱電偶放置于校準零件的三個測試孔A、B、C內，并將紅外測溫儀對準加熱區域的中心位置，當三只接觸式熱電偶顯示溫度處于補焊零件預定局部熱處理工藝加熱溫度范圍T1=530±5°C內時，記錄紅外測溫儀的溫度T2=480°C，以T2作為對補焊零件進行局部熱處理時的實際感應加熱溫度；
(4)對補焊零件進行局部熱處理，補焊位置放置與上述步驟(3)中校準零件放置相同，將感應加熱溫度設定為480°C，加熱2小時；
(5)熱處理后對補焊零件位置進行解剖，檢測其補焊焊縫熱影響區硬度多440HV。
[0010]采用本發明方法批量對零件補焊后局部熱處理時，為了盡量消除環境因素影響，對每一個補焊零件進行局部熱處理前均需要進行溫度校準。
【權利要求】
1.一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其采用感應加熱的方法對補焊零件進行所述局部熱處理，其特征在于:在進行局部熱處理之前對補焊零件進行局部熱處理的加熱溫度校準，通過所述局部熱處理的加熱溫度校準來確定感應加熱過程中表面紅外測溫儀溫度與零件內部溫度之間的溫差，再根據所述溫差確定局部熱處理過程中感應加熱的實際加熱溫度。
2.根據權利要求1所述的一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其特征在于:所述對補焊零件進行局部熱處理的加熱溫度校準，包括以下步驟: (I)制備校準零件:采用與所述補焊零件相同材質的材料制備所述校準零件，然后在所述校準零件的一側面鉆三個測試孔，所述三個測試孔的位置分別與所述補焊零件上的允許最大補焊長度范圍的兩端位置以及中央位置相對應，所述測試孔的深度為所述補焊零件上與所述校準零件測試孔對應的位置處至補焊焊縫中心之間的距離，并且所述測試孔還應處于所述補焊零件的焊縫熱影響區中心位置的對應位置上； (2 )制備感應加熱裝置，制作兩個感應線圈，所述兩個感應線圈的兩端分別安裝有中頻磁導體，所述兩個感應線圈連接感應電源； (3)溫度校準，將所述校準零件放置于所述兩個感應加熱裝置之間，所述兩個感應加熱裝置與所述校準零件對應所述正品零件的補焊位置的位置平行，然后將三只接觸式熱電偶放置于所述校準零件的三個測試孔內，并將表面紅外測溫儀對準加熱區域的中心位置，當所述三只接觸式熱電偶顯示溫度處于補焊零件預定局部熱處理工藝加熱溫度范圍Tl內時，記錄所述表面紅外測溫儀的溫度T2，以所述感應設備的溫度T2作為對補焊零件進行局部熱處理時的實際感應加熱溫度。
3.根據權利要求2所述的一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其特征在于:所述測試孔的孔徑為Imm0
4.根據權利要求2所述的一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其特征在于:所述校準零件需經過與所述補焊零件同樣的熱處理加工和機加工處理，使得所述校準零件的材料狀態與所述補焊零件的材料狀態一致，保證所述溫度校準的準確性。
5.根據權利要求2所述的一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其特征在于:所述表面紅外測溫儀采用具有閉環控制功能的紅外測溫儀。
6.根據權利要求2所述的一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼補焊后局部熱處理方法，其特征在于:所述感應電源采用30Hz的超音頻電源。
【文檔編號】C21D11/00GK104451076SQ201410848295
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】張鐵磊, 湯先輝, 尹追, 毛志剛, 胡仁杰, 王烜烽 申請人:無錫透平葉片有限公司