789、730大梁及后橋維修方案

1、789、730卡車大梁含后橋維修方案針對789c、730e卡車大梁及后橋挖補修復(fù)補焊而進行焊接分析和研究采用宏觀斷面分析冷裂紋敏感性，經(jīng)相應(yīng)組織分析以及對各種焊接接頭焊接方法焊縫形成及焊接坡口尺寸和工藝參數(shù)確定其預(yù)熱溫度及焊接工藝各項性能，檢驗結(jié)果證明用匹配的焊接材料、合適的焊接工藝參數(shù)及合理的各項力學(xué)性能指標才能滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求，不但提高了焊接接頭的低溫沖擊性還有效保證韌強比，使產(chǎn)品焊接接頭有了良好的抗脆斷性能。因平朔公司是大型露天煤礦，789c、730e卡車是為主要運輸設(shè)備，也是生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備之一。由于該礦的大型設(shè)備都存在一個老齡化的問題，都是長期服役，屬于疲勞斷裂。大量統(tǒng)計資料表明由

2、于疲勞而失效的金屬結(jié)構(gòu)約占失效結(jié)構(gòu)的90，而且疲勞需要多次加載且裂紋的擴散是緩慢的，其中最長的裂紋有600 - 700cm多長，最短的也有20cm 多長。針對此種狀況，經(jīng)幾種方案的優(yōu)劣對比，決定進行挖補修復(fù)。對大型設(shè)備鋼件的焊接調(diào)查了大量的資料制定了本套修復(fù)補焊的工藝，按照這一工藝在挖補修復(fù)中克服了因工件較大，淬硬性強以及帶來的困難。一、 材料的介紹 根據(jù)礦方提供資料，大梁及后橋材質(zhì)為a514鋼，就a514鋼的化學(xué)成份和性能做如下說明： a514鋼的化學(xué)成份（%）化學(xué)成份： c 、 mn 、 si 、 s 、 p 、 cr 、mo 、v 、ti 、b 成份含量：0.21 0.78 0.26 0

3、.006 0.008 0.49 0.20 0.05 0.02 0.0006a514鋼的物理性能： 機械性能： 屈服強度（mpa） 755 抗拉強度（mpa） 815 延伸率（%） 18 原始狀態(tài)： 調(diào)質(zhì)a514鋼的焊接性分析： a514鋼板是多元素低合金調(diào)質(zhì)型高強度焊接結(jié)構(gòu)鋼，針對該鋼種制定如下的焊接工藝。a514鋼屬于低合金高強鋼，焊接的主要問題是容易產(chǎn)生裂紋，其次是熱影響區(qū)性能發(fā)生變化。由于a514鋼含有多種合金元素，所以鋼的淬硬傾向大，容易在熱影響區(qū)產(chǎn)生大量脆硬的馬氏體導(dǎo)致焊接接頭嚴重脆化，嚴重降低了焊接接頭的韌性與塑性，增大了焊接接頭的冷裂傾向，為了提高抗裂性，應(yīng)盡量降低焊接接頭的含氫

4、量，并采用焊前預(yù)熱和焊后及時回頭緩冷的熱處理方法，另外，a514鋼宜采用小線能量進行焊接，這有利于減少粗晶熱影響區(qū)的高溫停留時間，降低奧氏體的過熱長晶和穩(wěn)定性，從而降低熱影響區(qū)的脆化程度。二、焊接方法：焊接材料及坡口的選擇1 焊接方法的選擇：由于大梁處裂紋形成的其形狀大小極不規(guī)則無規(guī)律，分布比較散，為了獲得較好的焊接質(zhì)量減少母材的變形量，并且使之使用價值更高，選擇了手工電弧焊作為焊接的方法。2 焊接材料的選擇：789c、730e卡車是進口設(shè)備在挖補焊接大面積的巨型工件時宜由付于母材的強度以及塑性韌性良好及具有良好抗裂性能的焊接材料，為此選用了國際市場優(yōu)秀的鐵粉低氫型 e7018型焊條（相當于我

5、國 e5018型焊條）不僅具有“低氫鐵粉”和交直流兩用三大優(yōu)點，而且還有“防吸潮”特點，打開焊條包裝，即使用而不必烘干，只要在規(guī)定時間用完，拆包不烘干的焊條含水量完全合乎規(guī)定，保證焊縫質(zhì)量見下表：3 坡工選擇：坡工在焊接中很重要，是為了保證焊接部焊透，使焊接電弧能深入接頭根部以保證焊接供熱量，獲得較好的焊縫形成而且坡工還能起到調(diào)節(jié)基本金屬和充填金屬的作用，因此選用60度坡口，留鈍邊為23mm母材，厚度為40mm，焊件組對如圖確保單面焊雙面成型達到焊接熱量要求圖：三、焊前準備1 焊條烘干，烘干溫度一般采用350，烘干2n 烘干焊條放入溫度預(yù)控制在80-100，低溫烘箱存放，隨用隨取，烘干的目的是

6、在除受潮涂層中的水份，以便減少熔池及焊縫中的氫，防止產(chǎn)生氣孔和裂紋。2 焊前清理用堿性焊條焊接時工件坡口及兩側(cè)各 20mm范圍內(nèi)的銹水，油污油漆等，必須清除干凈，這對防止氣孔和延遲裂紋的產(chǎn)生有重要作用，并獲得質(zhì)量較好的焊縫。3 組織：組織工件對除保證焊件結(jié)構(gòu)的形狀要按工藝規(guī)定，在接縫處退出根部間隙和反變形量，將對按兩工件組對平齊，使錯邊量不大于充填值，然后按規(guī)定的定位在焊接位置和尺寸進行定位焊。4 預(yù)熱：預(yù)熱一般200-300，是焊接開始前對焊工件的全部或局部進行適當加熱的工藝措施，預(yù)熱是以減少接頭焊后冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織或減少焊接應(yīng)力變形，它是防止產(chǎn)生裂紋的有效措施。四、焊接工藝采用多

7、層多道焊接法：1. 第一層，焊道是最關(guān)鍵的焊層，它不僅要求單面焊雙面成形更要求不產(chǎn)生收縮裂紋，所以選用焊條直徑為 3.2mm焊接，電流為120a，焊接速度減慢，使焊縫斷面尺寸大些，提高抗裂能力，第一層焊完后，立即用風槍錘擊以及時消除應(yīng)力并便于清渣。2 第二層，焊前要仔細清理，除去坡口邊緣黏住的大顆粒區(qū)域補充加熱使溫度達200時，然后直徑較大的焊條 4mm 和較大的電流焊接，焊縫接頭也應(yīng)相互錯開焊熔經(jīng)過必須連續(xù)才行，整個破口一次焊完，不得中途停頓。3 為了減少焊接接頭熱影響區(qū)的淬硬順向和消除冷裂紋是氫能從焊縫逸出?？梢圆捎幂^大的熱輸 x 線能量，即在電弧電壓不變情況下可用較大的焊接電流和較慢的焊

8、接速度施焊，一定要采用連弧焊以防止空氣進入熔池。4 運條法宜用于月牙形，可使熔池冷卻速度緩慢，有利于焊縫中氫的折出以提高焊縫質(zhì)量。五、焊后熱處理1 因為補焊過程長，為了防止焊接熱影響區(qū)在冷卻過程中的收縮減少冷裂紋影響，一般焊后利用割炬火焰加熱 200- 350，保溫2-16h。它有利于擴散氫的逸出，是防止發(fā)生延遲裂紋的有效措施和再熱裂紋的產(chǎn)生，改善熱影響區(qū)的顯微組織和減少焊接接頭的殘余應(yīng)力。2 消除應(yīng)力處理，利用回割炬火焰加熱，絕熱材料包裹加熱區(qū)的措施進行的其工藝參數(shù)見下圖： 圖中200- 350是為了進一步在低溫下降低危害，防止冷裂紋和再加熱裂紋的產(chǎn)生，500以上保溫l6 h為消除焊接應(yīng)力。

9、六、焊后表面處理將經(jīng)過處理后的原裂紋部位經(jīng)過探傷檢驗確定完好無損，無新裂紋出現(xiàn)后，對其打磨噴漆恢復(fù)原狀。要求油漆的加工件非使用表面噴漆前需進行噴砂處理，并清除油漬，表面除銹質(zhì)量達到st3級，預(yù)先在要求噴漆的非使用表面涂覆防銹底漆兩道，然后再噴面漆。色標按圖紙執(zhí)行或由平朔公司另外提供，油膜總厚度不低于0.1mm。驗收標準：產(chǎn)品顏色與樣板相符合（正常視力在自然光或日光燈60w下觀測無明顯色差），同批產(chǎn)品無色差（注：色差包括顏色和光澤度），并不能有下列缺陷，如有該零部件或產(chǎn)品按不合格零部件或不合格產(chǎn)品處理：不干返粘：表面干，實際未干透，表面有（或易產(chǎn)生）紋印，粘有織物絨毛現(xiàn)象； 流掛：表面有液體流淌狀的突起，頂端呈圓珠狀；顆粒：表面呈砂粒狀，用手摸有阻滯感；桔皮：外觀呈現(xiàn)如桔皮般凹凸不平，不規(guī)則波紋；漏底：表面透青，露出底材顏色；麻點：表面因收縮而呈現(xiàn)小孔（麻點），亦稱針孔；發(fā)花：表面顏色深淺不一，呈花紋狀；起皺：局部堆積凸起，呈皺紋狀（