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    現(xiàn)場“鑲接法”焊接修復(fù)平地機(jī)鏟刀崩刃

    2013-04-29 20:24:51邢幫學(xué)張小東王忠福
    中華建設(shè)科技 2013年5期
    關(guān)鍵詞:平地機(jī)焊接

    邢幫學(xué) 張小東 王忠福

    【摘要】平地機(jī)是土石方工程中用于整形和平整作業(yè)的主要建筑機(jī)械,廣泛用于公路、機(jī)場等大面積的地面平整作業(yè)。尤其在路基施工中,通過平地作業(yè)、刷坡作業(yè)、填筑路堤,為路基提供足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。平地機(jī)的鏟刀位于機(jī)械的前后橋之間,是平地機(jī)最重要的部件,作業(yè)過程中直接與沙石泥土等物料接觸,所處環(huán)境惡劣,受力十分復(fù)雜,長期工作中往往發(fā)生局部崩刃現(xiàn)象,崩刃后直接影響到平地機(jī)的作業(yè)質(zhì)量。“鑲接法”焊接修復(fù)平地機(jī)鏟刀崩刃,是利用氧——乙炔火焰將損壞的局部崩刃部位整體割除,然后焊接上新的替換件的一種高效的焊接方法。焊接接頭熔合良好,焊縫組織均勻,焊接接頭抗拉強(qiáng)度能滿足作業(yè)需求,能最大限度地延長平地機(jī)的使用壽命。

    【關(guān)鍵詞】平地機(jī);崩刃;焊接

    某部一臺PY180平地機(jī)在一次訓(xùn)練場地的剝離、轉(zhuǎn)移土壤、平整和攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中,由于時間緊、任務(wù)重,加上作業(yè)環(huán)境的惡劣,操作手在進(jìn)行作業(yè)過程中碰到了石頭,造成鏟刀多處崩刃,刃口形狀多呈三角開和半圓形,總長度達(dá)850mm,最大的崩刃半徑有60mm,嚴(yán)重影響了作業(yè)質(zhì)量。如果選擇更換鏟刀,庫房沒有配件,還得從廠家購買,不僅資金投入多,而且時間較長。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,經(jīng)過不斷嘗試,摸索出一種現(xiàn)場“鑲接法”焊接修復(fù)崩刃方法。即將損壞的多處崩刃部位整體割除,然后焊接上新的替換件的方法, 取得了很好的效果。

    1. 焊接前準(zhǔn)備

    1.1清除掉鏟刀表面臟物。首先用木棍剝除泥土和碎石,再用水清洗崩刃部位。用粉筆劃出要切割的位置,然后利用氧——乙炔火焰,將所有的崩刃部位整體切除掉,使之形成一個長度為880mm,寬度為65mm的長方形缺口。同時利用氧——乙炔火焰,切割出用于焊接的600單邊V形坡口,用于保證在焊接對接時能夠相互吻合且使焊件焊透。

    1.2合理選擇匹配的焊接板材。根據(jù)平地機(jī)鏟刀為65Mn鋼的實(shí)際,考慮到焊縫后與母材強(qiáng)度的匹配,決定采用一塊厚度與平地機(jī)鏟刀的厚度相同的廢舊推土機(jī)鏟刀作為焊接替換件,利用氧——乙炔火焰,切割下料一塊長度為870mm,寬度為60mm的長方形板料,用角向磨光機(jī)將切割后的毛刺磨去,以備鑲接用。

    1.3正確選用焊接工藝參數(shù)。因?yàn)?5Mn鋼的可焊性較差,主要原因:一是導(dǎo)熱能力低、膨脹系數(shù)大,使焊接區(qū)有大的溫度梯度,產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力而易產(chǎn)生裂紋;二是65Mn鋼是介穩(wěn)奧氏體,在 900~300℃緩冷或者重復(fù)加熱時,在晶界析出碳化物,使材料塑性降低,脆性增加;三是有害元素S、P 在冶煉中進(jìn)入65Mn鋼,增加鋼材的熱裂傾向等。綜合考慮,為提高焊接的可靠性,決定采用直徑為3.2mm,型號為E5016、E5017低氫性焊條進(jìn)行堆焊,并對焊條進(jìn)行350℃烘干?,F(xiàn)場可根據(jù)條件采用氧——乙炔火焰對焊條進(jìn)行加熱5分鐘。

    2. 鑲接法焊接

    2.1定位焊。將切割好的推土機(jī)刀片裝配到平地機(jī)鏟刀的長方形缺口內(nèi),采用直流反接法,焊條直徑選用3.2mm,型號為E5016(J506) 低氫性焊條,焊接電流110~120A。由于E5016(J506)焊條藥皮屬于堿性低氫性,首先可避免焊縫產(chǎn)生氣孔;其次是焊條較細(xì),有利于減小焊接電流,限制母村的熔入量,有得于減少焊接變形;其三是該焊條焊縫具有良好的塑性、韌性及抗裂性能,能保證了焊縫金屬的機(jī)械性能基本上與母材一致性。定位時,為確保對焊接精度,應(yīng)進(jìn)行兩側(cè)對稱焊,在長方形上方點(diǎn)焊三個點(diǎn),左、右各兩個點(diǎn),焊縫長度不超過10mm。點(diǎn)焊后立即檢查,查看位置有無變化,是否發(fā)生裂紋。若出現(xiàn)裂紋,用角向磨光機(jī)磨開焊縫,重新進(jìn)行點(diǎn)焊,定位。

    2.2打底焊。定位焊后用鋼板尺的尺身作透光法檢查,看鑲進(jìn)去的推土機(jī)刀片與平地機(jī)原來的鏟刀片是否處在同一個平面,兩刃口是否處在一條直線上,然后將焊接電流調(diào)整為130A。焊接時,采用分段、分步施焊,直線形運(yùn)條。當(dāng)每條焊縫焊接長度達(dá)到100~150 mm時,應(yīng)立即錘擊焊縫,待焊縫區(qū)溫度降至接近板材溫度時,檢查有無裂紋,若無裂紋,則可繼續(xù)焊接,每次停焊后都要及時進(jìn)行錘擊,尤其錘擊焊縫區(qū)域。因?yàn)槠降貦C(jī)鏟刀材料為高錳鋼,焊接性較差,容易導(dǎo)致在焊接熱影響區(qū)析出碳化物引起材料脆化,并在焊縫處產(chǎn)生熱裂紋,特別是在近焊縫區(qū)域。所以焊接時,盡量采用焊后錘擊等方式進(jìn)行消除,以提高其抗熱裂紋能力,消除應(yīng)力和防止碳化物析出。

    2.3堆焊。在打底焊完成后,再次用鋼板尺的尺身作透光法檢查,主要檢查兩塊刀片處的平面度,兩鏟刀刀口的平直度,完全合格后,將焊接電流調(diào)整為140A,焊條直徑仍然采用3.2mm,型號為E5016(J506)焊條,為了控制堆焊后產(chǎn)生變形,需進(jìn)行多焊層、多焊道堆焊。在焊接過程中,采用鋸齒形運(yùn)條方法,而且在每焊接一層后,都要及時進(jìn)行錘擊,直到堆焊出焊縫余高為2mm。

    3. 焊接后處理

    (1)焊接結(jié)束后,徹底清除飛濺物、焊渣和焊瘤等,并對焊縫進(jìn)行檢查,若出現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷,應(yīng)及時用角向磨光機(jī)磨除裂紋和氣孔,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)。同時用角向磨光機(jī)對焊接后刀刃的平直度進(jìn)行修磨,尤其修磨兩個刀片的連接處,確保鏟刀口的平齊。

    (2)平地機(jī)鏟刀崩刃后經(jīng)“鑲接法”焊接修復(fù),該平地機(jī)自投入負(fù)荷運(yùn)行至今,使用正常,鏟刀刀刃無變形和開裂現(xiàn)象,焊縫仍然良好。不僅效率高、成本低、效果好,而且有一定的實(shí)用和推廣價值。

    [作者簡介] 邢幫學(xué):大連市金州區(qū)龍山路1#解放軍65066部隊(duì)工程兵教研室。

    張小東:大連市金州區(qū)龍山路1#解放軍65066部隊(duì)教務(wù)科。

    王忠福:大連市金州區(qū)龍山路1#解放軍65066部隊(duì)工程兵教研室。

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