露天矿山重型自卸汽车用钢的焊接技术

露天矿山重型自卸汽车用钢的焊接技术

山西平塘露天矿露天矿的运输车辆是美国德莱塞公司的重型自离车。车斗底板及侧板均为耐磨件,其工作环境恶劣,受力情况复杂,周期性磨损严重,在工作一定时间后需要补焊修复才能继续使用,而补焊修复质量的好坏直接影响磨损件的实际使用性能,因此我们对磨损件的焊接性进行了研究,并制订出合理的焊接工艺,解决了生产中急需解决的问题。1焊接工艺1.1焊接工艺试验露天矿山重型自卸汽车用钢一般选用不同级别的高强度、低合金HSLA钢。标准车斗底部选用耐冲击和耐磨损性能较好的屈服强度为589.5MPa的HSLA钢。车斗侧板选用屈服强度为720.5MPa的HSLA钢。这些材料具有良好的焊接性以及高强度和高韧性。焊接方法选用电弧焊、半自动焊(MIG)、药芯焊丝气保焊(FCAW)或手工焊(SMAW)。焊接材料为实芯焊丝ER70S-6、药芯气保焊焊丝E70T-5、E71T-8、E71T8-Ni1以及E7018或E8018焊条。焊接操作时每道焊缝必须均匀,允许含有少量气孔,但不得有裂纹或夹渣。焊接时,母材与焊缝金属要完全熔合。焊缝必须光滑,在焊缝起点和终点没有过多的缺陷和弧坑,弧坑应填满85%以上,不允许出现裂纹。高应力构件的焊趾必须光滑过渡。多道角焊不宜焊得太高,过高的凹凸易在焊后形成应力集中。高质量的焊接中,咬边量超过0.76mm时,应实施二次焊道盖面修复,盖面焊道和原有焊缝的熔合是很重要的。结构件立焊时,应垂直向上施焊。对于底盘和重要部位应实施多道焊,焊接时不得摆动。所有接头的熔渣应全部清理干净。1.2钢板和钢板的保护防风——应避免由于风、气流或风机所产生的气流,特别是在气保焊时。温度——低于10℃(50℉)时,不宜施焊。如在低温状态下施焊时,应将焊件预热。例如,在修复车斗时:预热温度为149℃(300℉);修复时必须保持层间温度大于预热温度;焊后加热到177℃(350℉),允许空冷,如果外界温度低于5℃(40℉)时,应选用石棉保温缓冷。焊缝冷却——为降低焊缝冷却速度,可以采用加热灯、氧乙炔火焰加热以及石棉保温等措施。水分——焊接前应设法去除钢板表面的水分。焊条必须保存在保温筒内,并保温到工作状态,以防止吸收水分影响焊接质量。打磨光滑——为保证焊缝坡口的清洁,焊接表面应用砂轮机打磨光滑。2焊接过程2.1工作条件频繁变化的情况焊接过程的记录是极其重要的,尤其是当操作人员及工作条件频繁变化时更是如此。在进行载重卡车的焊接修复时,应向用户提供焊接记录报告和图片。2.2裂纹的去除(1)被修复区在整个施焊的过程中不得通风,而且要保持干燥,温度应保持在10℃(50℉)以上。(2)清除被修复区域的铁锈、油渍或污物。(3)碳弧气刨除去所有裂纹,切成V字形。V字形的深度由裂纹的深度确定。V型缝隙的宽度与深度之比大约为1.25〯1,但不得小于1〯1。V字形的底部宽度应稍大于垫板厚度5mm。对所有穿透母材的裂纹都需要垫板,这样就不用从两边进行焊接。(4)用着色探伤法检验裂纹是否完全去除。(5)在碳弧气刨和探伤后,必须用打磨工具去除所有的沉积物和着色物。(6)打磨光滑所有的待焊表面,不可以留有残渣、铁锈或其他外来物质。(7)在距焊缝76mm的距离内将所有待焊区域预热到150℃(300℉)。(8)用推荐的焊材进行焊接。焊条在启封后或从52℃(125℉)的烘干炉中拿出后,4h内必须使用,超过4h则应在427℃(800℉)的炉中重新烘焙1h后才能使用。(9)焊接完成后(焊件冷却前),立即将被焊区域加热到150℃(300℉),保温15min后缓慢冷却。(10)所有焊缝都应在焊后及加热后用小锤或直径为6.35mm的圆形工具击打。用锤敲击每一道焊缝处的焊趾深度达0.41mm。焊缝的焊趾是指焊缝周围及端部。(11)如果由于某些原因无法用锤尖敲击时,应对焊缝进行打磨。当打磨焊趾或焊缝边缘时,周围0.76mm的母材应被打磨掉。这样可以使焊缝与母材之间平滑过渡,其中的微孔也有可能去除。使用35#或更细的磨料,打磨应尽可能同主应力的方向