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        35CrMo與Q345D異種材料焊接工藝技術(shù)

        2012-12-21 06:03:28劉同喜
        裝備制造技術(shù) 2012年5期
        關(guān)鍵詞:施焊焊條當(dāng)量

        唐 莎,劉同喜

        (中國葛洲壩集團,a.機械船舶有限公司機械廠;b.設(shè)備中心,湖北 宜昌 443002)

        吊耳是某設(shè)備上的關(guān)鍵零部件,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 吊耳零件結(jié)構(gòu)圖

        35CrMo與Q345D 板材搭接,由于是兩種不同材料的焊接,其化學(xué)成分和物理性能的差異,對焊接品質(zhì)有一定的影響(兩種材料的化學(xué)成分見表1)。

        表1 兩種材料化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù),%)

        因此,在焊接過程中,必須采用一定的措施,才能確保焊接品質(zhì)。

        1 35CrMo與Q345D異種材料焊接性能分析

        據(jù)計算可知,吊頭材料35CrMo的碳當(dāng)量

        而Q345D的碳當(dāng)量

        由以上可知,吊頭材料的碳當(dāng)量較大,焊接性能不良,焊接時其硬度傾向較大,熱影響區(qū)熱裂和冷裂傾向都會較大。所以應(yīng)在選取合適焊條、合理焊接方法的基礎(chǔ)上,采取較高的焊前預(yù)熱溫度、嚴格的工藝措施和控制適當(dāng)?shù)膶娱g溫度的條件下,才能保證焊接品質(zhì)。

        2 焊接方法、材料與設(shè)備

        (1)焊接方法。采用手工焊條電弧焊,直流反接,短弧操作,多層窄道焊,層間清理采用打磨方式。

        (2)焊接材料。焊材采用R307(Φ 3.2 mm:焊接電流I=110~150 A,電弧電壓U=18~21 V;Φ 4.0 mm:焊接電流I=120~180 A;電弧電壓U=19~25 V),焊條應(yīng)經(jīng)350℃烘焙1 h,烘焙后的焊條應(yīng)保存在100~150℃的恒溫箱內(nèi),焊條重復(fù)烘焙次數(shù),不宜超過兩次,操作時,待用的焊條應(yīng)放在接有電源的焊條保溫筒內(nèi)隨用隨取。

        (3)焊接設(shè)備。選用ZX7-500 型逆變直流焊機,應(yīng)具有參數(shù)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)靈活和安全可靠,并滿足焊接電流調(diào)節(jié)的要求。

        3 焊前準備

        (1)焊前清理。焊前應(yīng)將坡口表面和兩側(cè)至少10~20 mm 范圍內(nèi)的水份、油污、毛剌、鐵銹、氧化皮及夾渣等清除干凈,并打磨露出金屬光澤。

        (2)焊前清根。焊縫的背縫采用碳弧氣刨清根,并使清縫坡口盡量平整、光滑,根部形成便于施焊的“U”型,然后使用角磨機進行修磨,以除去熔渣和滲碳層。

        (3)焊前預(yù)熱。焊前使用加熱板對零件預(yù)熱,預(yù)熱溫度為200~300℃,且在焊接過程中,嚴格控制層間溫度在200~300℃之間。

        4 焊接工藝

        首先用Φ 3.2 mm的焊條打底,之后使用Φ 4.0 mm的焊條施焊,并采用多層多道、薄層窄道焊接,每焊接一層完成后,打磨處理,再進行下道焊。

        在焊接過程中,使用石棉對零件進行保溫,以控制零件的層間溫度在200~300℃之間。焊接完成后,立即進行消除應(yīng)力處理,消除應(yīng)力溫度在580~620℃之間,保溫時間不低于2 h,緩慢冷卻至常溫后,方可拆除加熱板,冷卻溫度控制在(30~50℃)/h 以內(nèi)。

        5 焊后檢查

        (1)外觀檢查。焊縫均勻,無氣孔、夾渣、未熔合、飛濺和咬邊。

        (2)探傷檢查。按照DL/T5018的標(biāo)準,對焊縫進行了100%超聲波檢查、50%磁粉探傷,檢驗結(jié)果均滿足規(guī)范要求。

        6 結(jié)束語

        經(jīng)過實踐證明,按上述焊接工藝進行施焊,焊縫均能滿足要求,保證產(chǎn)品品質(zhì)。

        [1]成大先.機械設(shè)計手冊[K].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

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