立磨磨輥壓板的焊補(bǔ)工藝

摘要:文章結(jié)合實(shí)例，通過(guò)焊材的選擇、焊前準(zhǔn)備、焊前預(yù)熱、焊后熱處理等方面的介紹，對(duì)立磨磨輥壓板補(bǔ)焊工藝進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞:冷裂紋;補(bǔ)焊;焊接工藝;熱處理

中圖分類號(hào):TG475.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2009)12-0120-01

1焊接性分析及焊材的選擇

焊接性是金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，主要指在一定得焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它主要包括兩方面的內(nèi)容:其一是結(jié)合性能，即在一定焊接工藝條件下，一定得金屬對(duì)形成焊接缺陷的敏感性;其二是使用性能，即在一定得焊接工藝條件下，一定的金屬的焊接接頭對(duì)使用要求的適應(yīng)性。

碳當(dāng)量(Ceq)法是判斷金屬焊接性好壞最簡(jiǎn)便的方法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)Ceq<0.4%時(shí)，剛才的淬硬傾向不明顯，焊接性優(yōu)良，焊接時(shí)不必預(yù)熱;當(dāng)Ceq=0.4-0.6%時(shí)，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需采取適當(dāng)預(yù)熱、控制線能量等工藝措施;當(dāng)Ceq>0.6%時(shí)，淬硬傾向更強(qiáng)，屬于較難焊的材料，需采取較高的預(yù)熱溫度和嚴(yán)格的工藝措施。Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15;Cr6的化學(xué)成分為:C:0.7～0.85%;Si:0.8～1.0%;Mn:1～1.3%;Cr:1.5～7%;Mo:0.3～0.5%;Cu:0.5～1%，由此可見Cr6的碳當(dāng)量較高焊接性較差。

由Cr6的化學(xué)成份可知，含碳量高達(dá)0.7～0.85%，屬高碳低合金，組織為馬氏體和殘余奧氏體。馬氏體鋼在焊接時(shí)主要的問(wèn)題是冷裂紋與接頭的脆化;冷裂紋是焊縫和熱影響區(qū)在冷卻過(guò)程中形成了淬硬組織，馬氏體鋼的裂紋敏感性還與與產(chǎn)品的的結(jié)構(gòu)形式和生產(chǎn)的具體工藝有關(guān)，結(jié)構(gòu)的拘束較大時(shí)，焊接中就將形成較大的內(nèi)應(yīng)力，使裂紋傾向增大。在焊接冶金過(guò)程中，隨著含碳量的提高，淬硬傾向?qū)⒃黾?，冷裂傾向?qū)⒏黠@;同時(shí)，加上Cr、Mo的進(jìn)一步作用，將使Cr6的淬硬傾向進(jìn)一步增大，冷裂傾向?qū)⑹謬?yán)重，因此，該鋼種在焊接時(shí)，將極易形成冷裂紋。

在Cr6中含碳量高，合金系統(tǒng)復(fù)雜，液—固相區(qū)間較大，焊縫的偏析比較嚴(yán)重，將使其具有較大的熱裂傾向。為此，在焊材選擇上應(yīng)盡量選擇含S、P雜質(zhì)較低的焊材，在工藝上應(yīng)盡量減少熔合比和焊接線能量，同時(shí)在收弧時(shí)一定要填滿弧坑。

焊補(bǔ)是對(duì)工件局部進(jìn)行焊接，因工件的剛性較大，高溫的焊縫金屬在焊接過(guò)程中受到焊接應(yīng)力的作用，很容易產(chǎn)生高溫液化裂紋，因此，對(duì)工件采取焊前熱和焊后熱處理的措施是很有必要的，它不僅可以減小熱裂傾向，同時(shí)對(duì)冷裂紋的產(chǎn)生，將起到很大的抑制作用。

綜上分析:Cr6這種材料在焊接時(shí)很容易產(chǎn)生冷裂紋和熱裂紋，同時(shí)材料的機(jī)械性能是在補(bǔ)焊后通過(guò)調(diào)質(zhì)處理來(lái)達(dá)到，故可考慮采用異質(zhì)焊縫，焊材選用Cr、Ni含量塑性較好的不銹鋼焊條E1-23-13-16(A302)，在工藝方面采取預(yù)熱和焊后熱處理等措施來(lái)防止冷裂紋和熱裂紋的產(chǎn)生。

2焊前準(zhǔn)備

①準(zhǔn)備1臺(tái)直流電焊機(jī)和相應(yīng)的工具及其輔材。②將裂紋周圍30 mm內(nèi)清理干凈，使其露出金屬光澤。③在裂紋兩端2～3 mm打止裂孔Φ3-4。④用砂輪機(jī)清除裂紋，并修出1200的V形破口，同時(shí)對(duì)工件棱角倒銳，避免應(yīng)力集中。⑤準(zhǔn)備一塊引弧板。⑥用著色檢測(cè)方法，對(duì)缺陷部位進(jìn)行檢測(cè)，直到?jīng)]有裂紋為止。

3焊前預(yù)熱及焊后熱處理

①焊前預(yù)熱:焊前將工件整體預(yù)熱至350～400℃。

②焊后熱處理:補(bǔ)焊后立即入爐加熱至550℃左右，而后隨爐冷卻到常溫出爐。

4焊接工藝及相應(yīng)措施

①為了防止藥皮發(fā)紅及母材過(guò)熱，焊接時(shí)電流不宜過(guò)大，一般應(yīng)比焊接低碳鋼時(shí)低20%。②焊接時(shí)應(yīng)注意，應(yīng)在引弧上引弧，不允許隨處引弧碰傷母材。③焊接過(guò)程采用短弧焊接，保護(hù)熔池金屬，防止其氧化。④工件在350-400℃的狀態(tài)下，用石棉布包裹起來(lái)，僅流出補(bǔ)焊位置。⑤補(bǔ)焊采用多層焊，每道焊完后應(yīng)仔細(xì)清除表面殘?jiān)八郑诤附舆^(guò)程中控制層間溫度應(yīng)不低于350℃，必要時(shí)用氧-乙炔火焰隨時(shí)進(jìn)行加熱。⑥打底層采用Φ3.2、E1-23-13-16(A302)焊條打底，小電流、快速焊，焊后應(yīng)立即采用小錘敲擊焊縫，使其焊接應(yīng)力得以松弛。⑦其余各填充層采用Φ4焊條進(jìn)行大規(guī)模焊接。

5焊后檢驗(yàn)

焊后仔細(xì)清除熔渣和飛濺物，認(rèn)真檢查焊縫表面，并用著色檢驗(yàn)和超生波探傷，發(fā)現(xiàn)無(wú)任何裂紋等缺陷，證明了補(bǔ)焊工藝的合理性和可行性。

參考文獻(xiàn):

[1] 張志昌，徐五一，周友龍，等.B^+級(jí)(ZG25MnCrNi)鑄鋼件缺陷常溫焊補(bǔ)工藝試驗(yàn)研究[J].電焊機(jī)，2008，(8).