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(duì)789c、730e卡車大梁及后橋挖補(bǔ)修復(fù)補(bǔ)焊而進(jìn)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(duì)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(xiàng)性能，檢驗(yàn)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(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)才能滿足設(shè)計(jì)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(qiáng)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(yùn)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(gè)老齡化的問(wèn)題，都是長(zhǎng)期服役，屬于疲勞斷裂。大量統(tǒng)計(jì)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(kuò)散是緩慢的，其中最長(zhǎng)的裂紋有600 - 700cm多長(zhǎng)，最短的也有20cm 多長(zhǎng)。針對(duì)此種狀況，經(jīng)幾種方案的優(yōu)劣對(duì)比，決定進(jìn)行挖補(bǔ)修復(fù)。對(duì)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(bǔ)焊的工藝，按照這一工藝在挖補(bǔ)修復(fù)中克服了因工件較大，淬硬性強(qiáng)以及帶來(lái)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(shuō)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(jī)械性能： 屈服強(qiáng)度（mpa） 755 抗拉強(qiáng)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(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)鋼，針對(duì)該鋼種制定如下的焊接工藝。a514鋼屬于低合金高強(qiáng)鋼，焊接的主要問(wèn)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(yán)重脆化，嚴(yán)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(shí)回頭緩冷的熱處理方法，另外，a514鋼宜采用小線能量進(jìn)行焊接，這有利于減少粗晶熱影響區(qū)的高溫停留時(shí)間，降低奧氏體的過(guò)熱長(zhǎng)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(wú)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(jià)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(jìn)口設(shè)備在挖補(bǔ)焊接大面積的巨型工件時(shí)宜由付于母材的強(qiáng)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(guó)際市場(chǎng)優(yōu)秀的鐵粉低氫型 e7018型焊條（相當(dāng)于我

5、國(guó) e5018型焊條）不僅具有“低氫鐵粉”和交直流兩用三大優(yōu)點(diǎn)，而且還有“防吸潮”特點(diǎn)，打開(kāi)焊條包裝，即使用而不必烘干，只要在規(guī)定時(shí)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(jiàn)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(duì)如圖確保單面焊雙面成型達(dá)到焊接熱量要求圖：三、焊前準(zhǔn)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(shí)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(duì)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(duì)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(duì)按兩工件組對(duì)平齊，使錯(cuò)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(jìn)行定位焊。4 預(yù)熱：預(yù)熱一般200-300，是焊接開(kāi)始前對(duì)焊工件的全部或局部進(jìn)行適當(dāng)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(fēng)槍錘擊以及時(shí)消除應(yīng)力并便于清渣。2 第二層，焊前要仔細(xì)清理，除去坡口邊緣黏住的大顆粒區(qū)域補(bǔ)充加熱使溫度達(dá)200時(shí)，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(cuò)開(kāi)焊熔經(jīng)過(guò)必須連續(xù)才行，整個(gè)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(jìn)入熔池。4 運(yùn)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?yàn)檠a(bǔ)焊過(guò)程長(zhǎng)，為了防止焊接熱影響區(qū)在冷卻過(guò)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(kuò)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(jìn)行的其工藝參數(shù)見(jiàn)下圖： 圖中200- 350是為了進(jìn)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(guò)處理后的原裂紋部位經(jīng)過(guò)探傷檢驗(yàn)確定完好無(wú)損，無(wú)新裂紋出現(xiàn)后，對(duì)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(jìn)行噴砂處理，并清除油漬，表面除銹質(zhì)量達(dá)到st3級(jí)，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(biāo)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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：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(cè)無(wú)明顯色差），同批產(chǎn)品無(wú)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(shí)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(diǎn)：表面因收縮而呈現(xiàn)小孔（麻點(diǎn)），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（