【摘 要】針對(duì)大型鑄鋼軸承座存在的鑄造缺陷，通過對(duì)其缺陷的分析，提出相應(yīng)的修復(fù)方法以及不同的缺陷采取相應(yīng)的焊補(bǔ)方法，通過合適的工藝，保證鑄鋼件的質(zhì)量，滿足使用性能的要求。

【關(guān)鍵詞】軸承座；鑄鋼件；探傷；缺陷；焊接

0.概述

我公司是國(guó)內(nèi)冶金裝備制造的知名企業(yè)，每年承接大量的軋機(jī)用大型鑄鋼件軸承座的加工制造業(yè)務(wù)，這些軸承座（見圖1）重量一般為2～15噸不等，是軋機(jī)上應(yīng)用較廣典型大型鑄鋼件的關(guān)鍵承載件，它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，對(duì)鑄鋼材料本身的外部、內(nèi)部質(zhì)量要求很高，必須滿足相關(guān)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于大型鑄件，一些鑄造缺陷是無法避免的，經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種鑄造缺陷，主要是裂紋、砂眼、粘砂、氣孔、縮孔、夾砂等，必須對(duì)這些缺陷進(jìn)行有效處理。本文就大型鑄鋼軋機(jī)軸承座在加工制造過程中發(fā)現(xiàn)的鑄造缺陷性質(zhì)的判斷，以及修復(fù)工藝及方法的確定作些系統(tǒng)介紹。

圖1 典型軋機(jī)用軸承座

1.修復(fù)方法適用范圍

1.1軸承座的材料

大型軋機(jī)用軸承座的材料一般為ZG230-450、ZG270-500和一些合金鋼等常用材質(zhì)。

1.2缺陷性質(zhì)判定

鑄鋼毛坯鑄造廠都是和我公司長(zhǎng)期合作的專業(yè)產(chǎn)生廠家，具有科學(xué)、合理的鑄造工藝，一些比較大的鑄造缺陷會(huì)得到較好控制和解決。但是在機(jī)加工過程中，從粗加工到半精加工再到精加工到成品也會(huì)不時(shí)的逐漸顯現(xiàn)出一些比較小鑄造缺陷，經(jīng)觀察，機(jī)加工中顯現(xiàn)的缺陷，一般是氣孔、夾渣；也會(huì)有一些裂紋缺陷出現(xiàn)，但基本是未穿透性的。針對(duì)出現(xiàn)的問題，可缺陷的性質(zhì)、位置和大小以及在不同的加工過程中，提出相應(yīng)的修復(fù)方案。

1.3缺陷的范圍

一般情況下軸承座U T探傷后可修復(fù)的內(nèi)部缺陷的處理應(yīng)放在粗加工的前后進(jìn)行。軸承座的表面加工后肉眼可見的表面缺陷，對(duì)超聲波探傷復(fù)探合格的軸承座，表面缺陷要控制在精加工前處理。

1.4缺陷的清除方法

（1）線性缺陷（如裂紋等），UT及MT檢查后，確定缺陷的大小、位置及深度。大多采用機(jī)加工的方法挖除缺陷，在粗加工狀態(tài)挖除深度原則上不超過本缺陷所在平面壁厚的2/5，圓孔處裂紋挖除深度應(yīng)小于50mm。半精加工狀態(tài)挖除深度不超過本缺陷所在平面壁厚的1/3，圓孔處裂紋挖除深度應(yīng)小于35mm。

（2）非線性缺陷（如夾渣、砂眼、氣孔、疏松等），缺陷小的，選擇手槍鉆的方法挖除；對(duì)于砂眼，可先用洋沖對(duì)砂眼進(jìn)行敲擊使之疏松，再用合金磨頭進(jìn)行打磨直至去除缺陷；對(duì)于表面缺陷比較大，需要機(jī)床加工去除此區(qū)域的表面缺陷，粗加工狀態(tài)挖除深度原則上不超過本缺陷所在平面壁厚的2/5。半精加工狀態(tài)挖除深度不超過本缺陷所在平面壁厚的1/3。

（3）精加工至成品后的表面仍可能存在微小氣孔、砂眼等分散點(diǎn)狀缺陷，采用手工打磨的方法去除缺陷后，采用氬弧焊直接對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊完成后用拋光機(jī)對(duì)補(bǔ)焊表面進(jìn)行手工拋光。

（4）表面缺陷或內(nèi)部缺陷挖除后至肉眼觀察不到缺陷存在后，對(duì)開挖部位進(jìn)行著色探傷，確認(rèn)無缺陷后再進(jìn)行補(bǔ)焊。

1.5修復(fù)方法，采用焊接修復(fù)，氣體保護(hù)焊或氬弧焊

1.6補(bǔ)焊前坡口加工要求的準(zhǔn)備

實(shí)施補(bǔ)焊前，手工打磨或機(jī)械加工出合適的有利于焊接坡口（見圖2），圖2中L為坡口寬度，H為坡口深度，L與H存在正比關(guān)系，即H越大，L越寬，L 的大小以盡量能滿足焊接實(shí)施的原則來確定；當(dāng)H>15 mm時(shí)，不適合使用電焊條進(jìn)行打底焊，需改用焊絲；坡口底部需有利于打底焊層的圓角R，其中α<15°～30°，R≥5mm。

圖2

1.7焊接實(shí)施

（1）焊前清理焊道及兩側(cè)25mm范圍內(nèi)的油、水、鐵銹、渣屑等雜質(zhì)。

（2）坡口表面要求必須打磨露出金屬光澤，坡口表面要求用磁粉探傷或著色探傷進(jìn)行檢查，以確認(rèn)缺陷完全清除。

（3）對(duì)挖除處邊沿進(jìn)行敲擊，使之邊沿均勻凸起，避免焊接后有明顯接縫。

（4）考慮到與母材等強(qiáng)度匹配原則和加強(qiáng)抗冷裂紋、熱裂紋能力選用正確焊絲來進(jìn)行補(bǔ)焊。

（5）焊前對(duì)焊補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行局部預(yù)熱，具體根據(jù)不同的材料確定適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度，可參照以表1，多層焊接時(shí)要注意層間溫度的控制。

表1 一些常用鑄鋼件軸承座的焊接性

（6）焊補(bǔ)時(shí)不能咬邊，接層焊接時(shí)，不能有氣孔夾砂，焊接完一層后，迅速用小錘敲擊焊縫表面，直至最后一道焊完，目的減少焊接應(yīng)力和變形，防止裂紋的產(chǎn)生。

（7）補(bǔ)焊過程中若發(fā)現(xiàn)裂紋，未熔合，夾渣，氣孔等缺陷，應(yīng)及時(shí)處理，在確認(rèn)缺陷已被清除后方可繼續(xù)補(bǔ)焊。

（8）焊補(bǔ)后立即用石棉包裹補(bǔ)焊區(qū)域，使之緩冷，避免焊補(bǔ)處因收縮過快而拉開焊縫。

1.8焊后對(duì)內(nèi)部缺陷修復(fù)部位實(shí)施UT，PT探傷檢查，以確保缺陷完全清除；對(duì)表面缺陷修復(fù)的部位實(shí)施PT檢查，確保（下轉(zhuǎn)第203頁(yè)）（上接第164頁(yè)）表面無裂紋

1.9局部退火去應(yīng)力，對(duì)進(jìn)行了較大范圍的挖補(bǔ)焊接，則要進(jìn)行局部退火去應(yīng)力

具體可采用電熱毯柜控制溫度進(jìn)行局部加熱保溫的方法。有特殊要求的要進(jìn)退火爐進(jìn)行退火。

2.總結(jié)

軸承座由于鑄鋼時(shí)候產(chǎn)生的一些不可避免缺陷，通過合理修復(fù)手段，處理常見缺陷，同時(shí)針對(duì)不同類別的缺陷采取相應(yīng)的焊接工藝，不但保證產(chǎn)品性能，而且取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，供同行的有關(guān)技術(shù)人員參考。 [科]

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