CB T 3711-2013 船用柴油机零件焊补修复工艺技术要求.pdf

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1、ICS 47.020.20 R 32 备案号：45055-2014中4也-t-人民韭和国船自自行业标准CB/T 3711-2013 代替CB/T3711一1995船用柴油机零件焊补修复工艺技术要求Welding repairing technical requirments for marine diesel engine parts 2013-12-31发布2014 - 07 -01实施发布卢i）一I，；均：n.中华人民共和国工业和信息化部CB/T 3711-2013 刚昌本标准按GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替CB/T37li-1995船用柴油机零件焊补修复工艺技术要求

2、，与CB/T3711-1995相比主要技术变化如下：一一修改和调整了表2碳素钢焊后热处理温度（见4.1, 1995年版3.2. 1); 一一删除了C02气体保护焊、电渣焊及王艺要点(1995年版3.3. 3. 7) ; 一一删除了焊接接头应变时效敏感性试验方法（1995年版6.5）。本标准由全国海洋船标准化技术委员会修船分技术委员会（SAC/TC12/SC1）归口。本标准起草单位t天津修船技术研究所。本标准起草人：白增林、张海华、;X!J伟娜、董建忠、郭凤艳。本标准于1995年首次发布。I CB/T 3711-2013 船用柴油机零件焊补修复工艺技术要求1 范围本标准规定了船用柴油机零件（不包

3、括曲轴和有色金属件焊补修复工艺的一般要求、材料、焊补工艺、检验等要求。本标准适用于船用柴油机零件的铸造缺陷、碰伤、裂纹、磨损、腐蚀、烧蚀等焊补修复。其他机械零件可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2649 焊接接头机械性能试验取样方法GB/T 2650焊接接头冲击试验方法GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法GB/T 2652 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法GB/T 2653焊接接头弯曲试验方法GB/T 2654焊接接头硬度试验方法CB/T

4、 3335船用火焰粉末喷涂工艺CB/T 3364船舶柴油发电机组原动机修理技术要求CB/T 3473 船用柴油机缸盖修理技术要求CB/T 3501 船用柴油机气缸体修理技术要求3 一般要求3. 1 零件焊接前，应确知零件材料的化学成分、热处理或表面处理状态、使用条件及缺陷的性质等。表1列出了常用零件的材料牌号、使用要求、热处理状态、常见缺陷、焊补规定和探伤方法等。表1常用零件对照表零件名称常用材料材料性能热处理状态常见缺陷焊补规定探伤方法20, ZG200-400C, 足够强度、目。铸钢机座正火a）铸造缺陷E机座ZG230-450C,HT250, 性、抗压性和暗处理，焊接机座的裂纹。、允许焊补

5、着色HT200 振性焊后追火处理机架15, 20 足够强度、良好焊接机架焊后裂纹、断裂允许焊补着色刚性退火处理CB/T 3711-2013 表1常用零件对照表（续零件名称常用材料材料性能热处理状态常见缺陷焊补规定探伤方法35, 40, 较好刚性、耐磨锻钢导板正火a）磨损、裂纹$导板HT200, HT250 性和足够强度处理b）工作面麻点、允许焊补着色凹陷、碰伤”ZG230-450C, 耐热、耐腐蚀、铸钢气缸盖正a）铸造缺陆：气缸盖ZG25CrMo, QT600-3, 高强度及良好火、回火处理的裂纹允许焊补着色HT250, HT300 导热性ZG200-400C, 良好的塑性、韧焊接气缸体焊a）

6、铸造缺陷：气缸体ZG230-450C, 性、焊接性能。后退火处理的裂纹。HT200, HT250 强度、耐磨、耐允许焊补X射线透视热性较好，减震性良好38CrMoAl, 高温下有较高合金钢气缸套a）铸造缺陆：气缸套HT250, HT300, 的强度和刚性、内孔工作面氨b）裂纹。QT600-3 良好导热性、耐化处理磨性及耐蚀性ZG30Mo, 高温下有较高铸钢活塞头正a）铸造裂纹：活塞ZG35CrMo, 的强度、良好导火处理，粗加工的环槽磨损：允许焊补着色QT600-3, HT250, 热性与耐磨性后退火处理c）裂纹、腐蚀、HT300 及耐性性烧蚀35,40,45 较高强度和刚锻件正火处理，a)

7、磨损：活塞杆性粗加工后m.火b) 表面裂纹。允许焊补着色处理15, 20, 15Cr, 较高的强度、良工作面经渗碳活塞销20Cr, 12CrNi3A 好耐磨性、冲击猝硬处理工作面磨损韧性和抗疲劳性40, 45 高强度和耐磨锻件经正火处十字头性理，粗加工后退工作面磨损火处理ZG200-400C, 良好的塑性、韧铸件经正火处着色，滑块ZG230-450C, 性、焊接性能。本体铸造缺陆允许焊补超声波理ZG270-500 较高的强度30, 35, 40, 40Cr, 较高的强度和a）中、高速机连杆45Cr, 35CrMo 刚性锻件正火处理，粗加工后调质处理：b）低速机锻件正火处理，粗加工后退火处理。2

8、 . OBIT 37112013 表1常用零件对照表（续零件名称常用材料材料性能热处理状态常见缺陷焊补规定探伤方法进气阀40Cr,酣热、耐冲击、粗加工后调质处a）阔抨磨损z35CrMo, 耐腐饱和耐磨理，硕端表面摔时间面磨损气阀排气阔4Cr9Si2,硬处理允许焊补着色4Crl0Si2Mo, 4Crl4Ni14W2Mo 凸轮及15, 20, 45, 20Cr, 足够的强度、刚凸轮工作表面渗凸轮工作面的凸轮轮廓着色凸轮轴40Cr 性和耐磨性碳浮硬、镀铭等磨损表面堆焊30, 40, 45 锻件正火处理，a）磨损：推力轴粗加工后退火处b）裂纹。允许焊补着色理3.2 钢质零件的缺陷焊补时，应采用手工电弧

9、焊补、C02堆焊、埋弧堆焊、氧乙快喷焊、等离子喷焊等。铸铁件可采用手工电弧焊、气焊、奸焊等焊补方法。选择焊补方法时应考虑以下原则：a) 铸件的材质及用途、工作条件和是否承受载荷的性质等：b) 对焊补区的硬度、加工性、颜色及变形有无要求：c) 铸件的几何形状、厚薄和结构的复杂程度及刚度：d) 缺陷的类型、程度、数量及其分布等。3.3 采用新钢种、新焊补材料或新工艺焊补重要零件的缺陷时，应进行焊接工艺试验。3.4表面经渗碳、渗氮、镀铭、喷涂（焊）处理过的零件，在焊补前应采用有效的方法裸露基底材质。3.5 零件同时存在多处缺陷需焊补时，应遵循以下原则：a) 先焊补刚性大和厚的部位，后焊补刚性小和薄的

10、部位：b) 先焊补零件内部缺陷，后焊补零件外部缺陷：c) 先焊补尺寸小的缺陷，后焊补尺寸大的缺陷。3.6 焊补时应避免对流风，环境温度应高于5，否则应采用相应措施，保证焊补质量。4材料4. 1 焊补时，材料的选择应根据零件的化学成分、机械性能、使用条件等因素进行综合考虑，而且应遵循以下原则ta) 受力件、运动件、ZG270-500以上铸钢件的焊补，一般选用碱性焊条：b) 对碳素钢和低合金钢零件，应保证焊缝金属的机械性能不低于原零件材料的要求：c) 由低合金耐热钢制成的气缸盖、活塞头等零件高温工作面的焊补，其焊条的合金成分应与母材相当或略高一些。不允许采用奥氏体耐热钢焊条焊补高温工作面。根据以上

11、原则，推荐按表2选用焊补材料，铸铁焊补用焊条见表3。3 CB/T 3711-2013 表2焊补材料选用材料名称推荐焊条牌号预热温度焊后热处理应用举例说明 温度Q235-A J426、J4276750型机架无工艺限制，但可根据50 100 600650 需要预热和热处理J506、J507ZG200-400C , 机座、机架、气无工艺限制，但可根据15, 20 J426、J427缸上盖、凸轮需要预热和热处理（凸碳50 100 600 650 轮轮廓可选用堆焊焊J506、J507条素25, ZG230-450C J426、J427无工艺限制，但可根据50 100 600 650 机座、机架需要预热和

12、热处理J506、J507钢35, ZG270-500 J506、J507100 150 550 600 活塞杆、导板J556、J55740 J506、J507活塞杆、推力轴100 150 550 600 J556、J55745 J506、J507活塞杆、凸轮凸轮轮廓可采用堆焊150 200 550 600 轴、推力轴焊条J556、J55750协1堆焊焊条4140型凸轮轴合金钢40Cr, 35CrMo, 40CrNi, 50CrNi 堆焊焊条进气阔20Cr 堆焊焊条160系列凸轮轴渗碳钢12CrNi3A 维焊焊条部分150系列凸轮轴铝铸钢R207 150 300 600 气缸盖、活塞头ZG25C

13、rMo R207、R307250 300 600 气缸盖耐热钢ZG30Mo R307 250 300 600 气缸盖ZG35CrMo J907Cr 250 350 560 600 气缸盖、活塞头也可用“R307”焊条4Cr9Si2, D667、DB02、根据电焊条说明书预气阎钢4Crl0Si2Mo, 排气阀热和焊后热处理4Cr l 4N il 4W2Mo DB12 4.2 焊补用材料应有船检认可证书，否则经理化性能检验合格，报请船检部门审批、认可后方可使用。4.3 缺陷需挖补时，补板应采用与本体相同或相似材质。5 焊补工艺5. 1 准备5. 1. 1 表面长期处在油质中的零件，焊补前，可用火焰

14、加热至200左右烧去零件表面油污和清除氧化物，也可用溶剂清洗。4 CB/T 3711-2013 5. 1.2清除缺陷5. 1. 2. 1 清除缺陷可用机械加工、风铲、砂轮打磨、碳弧气刨和等离子切割等方法，铸铁件还可采用剔或砂轮磨开槽。5. 1.2.2 清除缺陷要求如下：a) 用碳弧气刨清除裂纹时，应先从裂纹两端向内进行刨剖，以防止裂纹蔓延：b) 低合金耐热钢制成的气缸盖、活塞头等零件，原则在不低于焊接预热温度的情况下清除缺陷，且应设法打磨掉气刨后的坡口表面层，至露出金属光泽：c) 清除裂纹时，应先在距离裂纹两端5mm 10 m之处用5mm12阳的钻头钻止裂孔，止裂孔深度应超过裂纹的深度。5.

15、1. 3坡口坡口准备可用机械加工、风铲、砂轮打磨、碳弧气刨和等离子切割等方法，铸铁件还可采用剔或砂轮磨开槽。坡口要求如下za) 按清除缺陷的形状，开成相应的坡口（见图1)，且坡口底部应为半圆形，不允许成尖角形。整个坡口外形光滑而平滑过渡：防务以三习氏三习a）一般未穿透缺陷b）便子施工的穿透缺陷50。60。EE咀l寸c）反面不便于施工的穿透缺陷垫板d）反面不能施工的穿透缺陷消除长度消除长度e) 5ft缺陷长度方向各种坡口图1清除缺陷的形状示意图5 CB/T 3711-2013 b) 坡口加工完毕，应检查影响焊接质量的局部凸出，予以修整：细小的裂纹等缺陷应予清除：应将坡口及离坡口边缘不少于50mm

16、范围内的污油、锈、氧化物、水垢等杂物清除干净：c) 坡口外侧应适当覆盖，以防止焊接飞溅物的粘附，5. 1. 4焊条准备焊接前，所使用的焊条、焊丝，应根据说明书规定烘干及保温存放，在使用过程中，应严格防止焊条等重新吸潮。5. 1.5 垫板对穿透缺陷，应用垫板时，垫板材料可以是紫铜或钢，也可用非金属绝热垫。若用钢板，则其化学成分与零件材料相同。5.2 预熟5.2. 1 预热温度预热温度应根据零件的化学成分、焊补处的厚度、焊接材料及环境温度等综合考虑，见表2、表3。井循环以下原则za) 对于机架和机座等低碳钢件，如焊补缺陷较小时，可采用冷焊法，温度过低时，可作低温预热处理：b) 进、排气阀的预热温度

17、，可按焊接材料的要求进行预热zc) 当环撞温度过低，零件厚度增如及结构复杂时，表2中推荐的预热温度应适当提高：d) 在焊补过程中，要注意保持层间温度，应不超过预热温度100。5.2.2 预热方法可在预热炉中进行预热，也可用红外线、氧乙快、电力日热、木炭等方法进行预热，但用氧乙诀预热时，应掌握预热的温度梯度。5.2.3 预热形式在有条件的情况下，尽量采用整体预热，若采用局部预热时，可在缺陷及其周围约150m 200mm 左右范围内预热。5.3焊补5. 3. 1 在焊补过程中，焊接规范及顺序的选择应保证焊透，减少母材和焊缝金属的熔合比，降低内应力，减少焊接变形。5.3.2 尽量避免在非焊补部位引弧

18、，并将弧坑补平磨光。5.3.3 采用碱性低氢焊条和合金钢焊条焊补时，焊条摆动的幅度应尽量小，以免产生气孔和合金元素的烧损。5.3.4 电弧熄灭前，使焊条在焊条终端上稍停瞬间，以便填满火口，避免裂纹、气孔等缺陷的产生。5.3.5 焊补坡口较长且深时，可沿坡口长度方向采用多层步退焊法、多层选加法、山形焊补法等。5.3.6 坡口的焊补熔敷次序，可根据图2的3种方法进行。6 CB/T 3711-2013 Y / A 6L f 11 / / /I Y 才4)Ul / / A I / / 149.:I Ill唁/ I I / / r.i.ffL V / / I V/X在,JV八2/ / J a) b) c

19、) 图2坡口焊补分层施焊法5.3. 7 各种焊接方法焊补铸铁件的工艺要求见表3.表3焊接方法焊补工艺要求焊补方法焊条（焊丝）工艺要点铸100、铸116、铸a) 较小的焊接电流和较快的焊速，不作横向摆动窄焊道：冷焊117、铸308、铸408、b) 采用“短道焊、继续焊、多层多道：层间焊缝检查，无气铸508、孔、裂纹后，再从坡口两侧焊起，后焊中间”J507、J427、J422c) 焊后及时充分锤击焊缝金属。铸208、石墨化型a）较大的焊接电流，慢焊速、长弧焊：手半热焊药皮铸铁芯焊条b) 连续焊：工c）一般预热400左右，并在焊后保温缓冷。电a）预热500550，并保持工作温度在焊接过程中不低于弧4

20、00： 焊热焊铸铁芯焊条b）焊后600650保温退火：c）较大的焊接电流，连续焊，熔地温度过高时稍停顿。a）坡口面积应不小于8cm2，深度不小于7棚，周围用造型材铸铁芯焊条料围筑：b）较大的焊接电流，长电弧连续焊，烙池温度过高时稍停顿：不预热焊c）焊满坡口后，继续施焊，使焊缝及其四周与母材形成6皿8皿高的凸台，以造成熔合区援冷的条件。a）颈热550550，并保持工件温度在焊接过程中不低于400 C: 气热焊的焊后600650保温退火：c）较大的火焰功率连续得，烙池温度过高时稍停顿。悍a) 正确选择加热减应区，且可选一处或多处，并将它用气焊加热减铸铁焊丝火焰加热至600700：应区法b）用较大功

21、率的气焊炬开坡口（或事先用机械法开坡口，同时保持减应区温度：c）缺陷焊补后与减应区一起冷却，减小焊接热应力。不预热焊用较大功率的焊炬开坡口并连接施焊纤焊a) 采用气焊火焰或其他热源加热工件并进行纤焊：黄铜焊丝的缺陷处事先用机械法开适当的坡口，并预热、清除油污。7 CB/T 3711-2013 6 主要零件埠补工艺6. 1 柴油机焊接机座、凯架及其他低碳钢件6. 1. l 应采用较细焊条和较小的电流，同时还应采用对称焊焊补，以防止零件变形6. 1. 2采用短道步退焊法，每道焊缝的长度在根据焊条所能熔敷的草围内：除底层和表面层焊道外，其余各层焊道焊后应立刻进行锤击，以消除应力。6. 1. 3 采用

22、冷焊法焊补时，每层焊道温度控制在40100左右为宜。6.2 气缸盖、活塞头6.2. 1 在整个焊补过程中保温，井一次连续焊完，不应中途停顿。6.2.2 坡口应处在自由状态下，铸钢活塞头部顶部堆焊，焊后应机加工恢复原尺寸。6.2.3 采用短道步退焊法，与6.1. 2相同。6.2.4 表面追火焊道的焊接材料可采用421等结构焊条，退火焊道不应与基本金属相接触，在机加工后恢复原尺寸。如图3。)fl火焊道图3退火焊道示意图6.3 轴类件6. 3. 1 轴类零件堆焊时，为防止工件变形，应采取下列措施z的合理采用夹具：b）在堆焊过程中设法测量变形，改变焊接顺序随时调整变形量：c）采用较细焊条和较小电流：d

23、）采用层间冷却法，防止局部过热。6.3.2 轴类零件焊补时，焊补顺序可采用螺旋线堆焊或纵向焊补法。6.3.3 轴类零件堆焊时，焊道不应终止于角隅肩部，而应焊到角隅肩部附近的面积较大处。6.4进、排气阀，阀座采用等离子喷焊、TIG焊时应按专门工艺进行：在电弧堆焊时防止阀件温度尉降。6.5 活塞销活塞销外圆磨损一般不允许用电弧焊补，但可采用金属喷涂修复，修复工艺按CB/T3335要求执行。6.6 薄壁瓦、轴承6. 6. 1 薄壁瓦可用喷涂工艺修复，其修复工艺按CB/T3335要求执行。8 CB/T 3711-2013 6.6.2轴承的焊补，可采用火焰或轩焊，将轴瓦局部损坏的合金熔化，用与轴瓦的合金

24、牌号相同的焊条焊补。7 焊后热处理7. 1 焊后热处理选择机架、机座、铸钢轴承等碳钢件，若焊补面积较小而又无条件根据表2的温度消除应力时，焊补后可用隔热材料、热黄砂覆盖缓冷。气缸盖、活塞头、排气阀及低合金结构钢件，焊补后应立即进行消除应力处理。7.2消除应力的方法7. 2. 1 可采用整体热处理和局部热处理，在焊补时可采用焊道之间的跟踪回火消除焊接应力。7.2.2 消除应力时，一般情况下可参考以下要求确定工件的加热速度、保温时间和冷却速度。a) 加热速度：碳钢以每小时升温6080，一般合金钢控制在每小时升温200以内：b) 保温时间：可根据零件厚度以5min/mm来计算，但不少于0.5h 1

25、h; c) 冷却速度z钢质件一般可按约100h降温。8 检验8. 1 焊补后，应按零件的表面质量要求，对焊补处进行外观检查。8.2零件经焊补或机加工后，必要时应作探伤检查，其方法见表1.8.3 柴油机活塞、气缸盖、气缸体经焊补或机加工后，液压试验应分别符合CB/T3364、CB/T3473、CB/T 3501的规定。8.4零件应经焊接工艺试验时，试样的材料、焊接要求及热处理要求等同焊补工艺要求。机械性能试验可按GB/T2649 GB/T 2654进行。8.5 零件经焊补后，仍发现有不符合技术要求的缺陷存在，应经检验部门研究决定，方可进行再次焊补，但零件焊补一般不超过两次。8.6 重要零件经较大焊补修理后，应进行装机试验，以满足柴油机性能要求。9 的FONFhm。国华人民共和船舶行业标准中船用柴油机零件焊补修复工艺技术要求CB/T 3711-2013 * 中国船舶工业综合技术经济研究院出版北京市海淀区学院南路70号邮政编码：100081网址：电话：010-62185021船舶标准化管理研究与咨询中心发行版权专有不得翻印* 开本88012301/16 印张0.75字数7.35千字2014年9月第1版2014年9月第一次印刷印数1-300EE-EE 圃EE定价53元船标出字第2013328号CB/T 3711-2013