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大型铸钢件裂纹的焊补
发布时间：2013-09-05 07:50 来源：未知
引言
铸钢件在铸造生产过中由于各种原因，往往会出现裂纹，严重时会给铸件造成至命的破坏而报废。特别是一些大型铸钢件，由于零件尺寸大，重量重，运输很不方便，在现场安装时发现裂纹，通过制定合理的焊补措施使之得到修复，达到使用性能要求，是很有意义的。
1、工件缺陷情况分析
以焊补处理锤式破碎机关键件一横梁环卷为例，该件重22吨，材质ZG270-500，基本结构如图1所示，呈带轴孔横梁的环形体。锤式破碎机是某水泥厂第一道工序的主要工艺设备，全年CaC03材料（块度从300—1000mm的大石块）全部经由锤式破碎机横梁环卷喉口，破碎成30×50mm小块，破碎时震动大，工作条件极其恶劣。
如图1所示，横梁环卷直径∮100mm，环卷和横梁连接处断面呈梯形状，轴孔∮1000mm×900mm处系轴承位，与浇有巴氏合金的轴瓦配合，轴孔经机床加工，轴瓦与配合件锤轴二者之间相对旋转且垂直上下往复运动，图1中∮3900×50mm处是横梁环卷与底座定位基准。
配件安装时发现横梁与环卷连接处(a、b、c、d)，均有长度150～250mm不等的裂纹，用角向砂轮机磨开裂纹处，发现断面深处组织呈海棉状疏松，清除工具会被粘住，开深至150mm处裂纹痕迹仍无法清除干净，由于工件超重、超宽，造成运输困难等等原因，因此，工件只能在现场处理，但现场没有加热、保温以及消除焊缝和结构应力的大型热处理炉，又由于工件∮1000mm×900mm轴承位和∮3900mm×50mm定位基准处均已经精加工过，故处理过程稍有变形和翘曲，将会造成无法挽回的损失，风险相当大，工件本身价值28万元左右，更为严重的是水泥厂大量订货合同将无法完成。
2、焊补处理
针对上述情况，与水泥厂设备部门反复研究决定采用下列处理上艺方案，并付诸实施：
2.1坡口
采用远红外电加热装置，对工件a、d二处同时进行局部预热(380℃～400℃)，预热宽度300mm，用硅酸铝纤维板保温1小时，开割坡口成“U”形，底部打磨园滑过渡，如（图2）所示，深度根据实际情况定，以裂纹痕迹彻底清除干净为原则，为使焊条能在焊补时进入深处，坡口宽度尺寸取40—50mm（根据裂纹深度）。
2.2焊条
选用J507或J506低氢型焊条，这两种焊条都具有良好的塑性、韧性和抗裂性能。
2.3焊补操作
考虑焊缝本身有横向收缩量，轻者咬边，重者出现纵向裂纹，因此，为避免焊缝本身收缩引起的裂纹倾向，尽可能促使基体平衡吸收，采用多层多道焊接。先在坡口二侧各焊一道纵焊缝，再横向来回焊接，如所示，每层焊缝焊后清渣，并检查有否裂纹，若有应磨掉，焊缝表面应圆滑过渡，每处焊缝应不间断连续焊接，直至填满整条焊缝。
为防止工件变形和尽可能减少焊接过程应力产生，工件垫平垫稳，先同时在a、d二处进行操作，包括开坡口和焊补，完工后立即运用远红外电加热装置，对焊缝进行500℃～570℃焊后回火处理。
然后，按上述同样步骤对b、c二处裂纹以及工件翻身后对遗漏缺陷进行处理。
2.4全焊缝消除应力
缺陷综合处理完后，按图5，用相同加热装置进行全焊缝消除应力处理。
3、结束语
设备经过一年多的连续运行，没有出现异常现象。节省了大件来回运输费用，及时将配件修复，恢复生产。大型铸钢件裂纹的焊补处理，采用上述方法处理效果不错，实践证明，上述工艺措施是合理的。
