摘要:介绍了小齿轮座底板的断裂情况,通过对其材料的技术性能、铁的可焊性等性能的分析,确定了手工电弧冷焊的施工方案,并提出了具体的焊接工艺,顺利完成了该工件的修复。关键词:手工电弧焊,修复,焊接中铝山西分公司氧化铝一分厂GM223型管磨机小齿轮座,材质为HT15233,在使用过程中其底板四个地脚螺丝孔处两个断裂,一个发生裂纹。由于重新订货至少需时三个月,且生产形势较为紧张,要求管磨机早日投用,因此决定对该小齿轮座进行焊接修复。1 (在小齿轮座同1)底板断裂有两处,位置及裂口开头见图1、图2,断块尺寸270mm250mm70mm,断口尺寸270mm(100mm~130mm)。2)底板断裂一处,见图1,已裂透。。在管磨机运行过程中承受交变载荷作用。工件本身存在制造缺陷,在加强筋边缘与底板连接之处存在应力集中。运行中,由于大拘束度及交变载荷作用,预应力集中处发生破坏,形成裂纹,逐步扩展至筋板处,发生断裂。2修复方案选择根据技术手段的现状,选用手工电弧焊方法进行修复。 1)HT15233的化学成分见表1。 1 化学成分% 2)HT15233r的性能参数见表2。 2 铁的可焊性分析由于铸铁的固有性质及冶金特性,给电弧焊带来了极大的困难,具体如下: 1)熔化后铸铁冷却速度快,在热影响区易出现白口组织,焊接时开裂倾向较大。 2)铸铁组成成分中,碳的含量高,在焊接过程中碳易被气化,容易产生气孔。 3)铸铁强度高,塑性差,焊接时残余应力大,易产生焊接热裂纹。 4)铸铁中C、S、P等元素含量高,并在焊接过程中熔化到焊缝中,会增加金属的硬度,降低塑性和韧性,易产生裂纹,并降低可加工性。 5)铸铁在冶炼过程中,易出现石墨粗大化,石墨与基体产生间隙,使铸件在使用过程中油、水渗入形成氧化物,严重阻碍焊接时的熔合,同时,增加产生焊接裂纹和气孔的可能性。 6)铸铁在焊接熔化时,液态金属流动性很差,严重妨碍焊接时的熔合,熔池中熔渣和有害气体难以逸出,会在焊缝中产生严重缺陷。针对以上不利因素,必须从焊接工艺、操作方法、焊接程序、焊接材料几方面加以解决。 焊接方法的选择铸铁手工焊可采用热焊和冷焊两种方法。手工电弧热焊是将工件整体加热到600℃~650℃以上开始施焊,焊接过程中工作温度不得低于400℃,焊后马上加热到650℃,以消除应力退火。,且氧化铝一分厂没有合适的加热装备,故采用手工电弧冷焊法修复。冷焊法是指用不预热、严格控制层间温度、小线能量的焊接方法进行焊接。 焊接材料的选择 HT15233的可焊性较差且底座的下表面为加工表面,为保证焊接质量及下表面的可加工性宜采用纯镍基焊条Z308进行焊接。但Z308焊条价格昂贵,为节约费用,可采用以Z308焊条焊隔离层、J507焊条与Z308焊条相互填充、Z308焊条盖面的方法进行修复,这样既可降低成本又可保证焊接质量及下表面的可加工性能。Z308焊条的机械性能见表3。 焊接次序 1)裂纹处按非加工面再加工面的次序施焊。 2)断块处先焊筋板侧,保证焊透,再从另一侧清根、施焊。后焊筋板。3焊接焊接前要对所有焊接部位进行彻底清理,清除所
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