劉臣 劉強(qiáng) 宋海龍

摘要：驅(qū)動(dòng)橋殼是挖掘機(jī)重要的一部分，驅(qū)動(dòng)橋殼是承重件，從結(jié)構(gòu)造型和各個(gè)部分使用要求不同考慮，驅(qū)動(dòng)橋殼需由三種不同材料焊接而成，橋殼為ZG35，連接板為16Mn，支撐軸為40Cr。原有的焊接工藝造成批量橋殼與支撐軸的焊縫使用過(guò)程中焊縫斷裂，論文分析不利的焊接工藝并改善焊接工藝。

關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)橋殼;焊縫斷裂;焊接工藝

1.焊接工藝分析

廠家為提高焊接生產(chǎn)效率，將三部分先要裝配完再將三部分焊接上，裝配圖如圖1。

圖1驅(qū)動(dòng)橋殼裝配圖

1.1 原有的焊接順序

因?yàn)檫B接板不是完全軸對(duì)稱零件，其上面的孔需要連接其它零件，一般的焊接件的焊接過(guò)程是，先焊接再打孔，這樣做得目的是以免焊接需要精確定位或焊接后變形影響孔的位置，但驅(qū)動(dòng)橋殼比較長(zhǎng)，三部分裝配完長(zhǎng)度達(dá)到2248mm，先焊接再打孔會(huì)帶來(lái)更加復(fù)雜的加工過(guò)程，降低生產(chǎn)效率，所以在連接板與橋殼焊接之前，連接板的孔是先打出的。原有的實(shí)際焊接過(guò)程是先把連接板固定在橋殼正確的位置上，固定的方法是在連接板中心圓周的四個(gè)象限點(diǎn)人工通過(guò)焊接方式定位焊接，待連接板固定后，再轉(zhuǎn)到自動(dòng)焊接裝置自動(dòng)焊接連接板與橋殼的焊縫2，完成焊縫2再自動(dòng)焊接連接板與橋殼的焊縫1，最后自動(dòng)焊接橋殼與支撐軸的焊縫3。

1.2 原有的焊接順序的缺點(diǎn)

原有的焊接順序理論上是可行的，但實(shí)際操作過(guò)程中，在先固定連接板和橋殼或在焊接焊縫2時(shí)，有時(shí)會(huì)有熔渣掉落到橋殼與支撐軸的焊縫內(nèi)形成焊縫3的夾渣，夾渣會(huì)使焊縫強(qiáng)度大大降低，而主要承受的力的焊縫是橋殼與支撐軸的焊縫3，由于先焊接連接板和橋殼造成了焊接缺陷，驅(qū)動(dòng)橋在使用過(guò)程中會(huì)批量斷裂。

1.3 利用超聲檢測(cè)斷裂焊縫的缺陷

將未完全斷裂的驅(qū)動(dòng)橋殼切割成方便實(shí)驗(yàn)的兩小塊，其每塊長(zhǎng)寬尺寸大概為150mmX50mm，厚度為40mm，每個(gè)小塊包括部分焊縫，部分支撐軸，部分連接板，將其表面用不同型號(hào)砂紙打磨，直至表面光滑，沒(méi)有明顯切痕，利用CTS-22型超聲波探傷儀，可檢測(cè)出在靠近焊縫底部存在夾渣缺陷，夾渣的是由于熔渣不能及時(shí)從熔池中上浮，從而留在焊縫3內(nèi)部的非金屬夾雜物，這種夾渣的來(lái)源一部分是由于在焊接焊縫3操作不當(dāng)，比如在焊接焊縫3的時(shí)候焊接電流突然變小，這種原因極少出現(xiàn)，或者坡口尺寸設(shè)計(jì)的過(guò)小，但并非所有的焊縫3都會(huì)斷裂，這種夾渣的另一個(gè)來(lái)源就是在定位連接板和焊接焊縫2時(shí)落在焊縫3中的熔渣。

2.焊接工藝的改進(jìn)

通過(guò)分析：

2.1為了提高焊接效率，依然考慮采用先將連接板，橋殼和支撐軸裝配好，因?yàn)槿绻群附又匾暮缚p3可以改變連接板與橋殼的固定方法，從而在3部分裝配完成之后不需要用人工焊接的方式固定，避免焊渣掉落在焊縫3中造成焊縫3形成不必要的缺陷，將連接板的中心線對(duì)稱方向開槽，將與之焊接的橋殼之處在加工時(shí)加工凸起與連接板的開槽形成配合，雖然橋殼和連接板加工過(guò)程多了工序，但減少了焊接次數(shù)，間接提高了焊接效率，采用此方法連接板上孔的定位也更加準(zhǔn)確。

2.2為了確保主要焊縫3的焊接質(zhì)量，連接軸的材料為40Cr，檢測(cè)40Cr的碳當(dāng)量為0.79%，從碳當(dāng)量來(lái)看出此40Cr焊接性較差，40Cr焊接前需要預(yù)熱，根據(jù)Seferain法結(jié)合厚度22mm，40Cr的預(yù)熱溫度為259℃，采用先焊接焊縫1和2會(huì)造成預(yù)熱過(guò)度，擴(kuò)大熱影響區(qū)的范圍，使40Cr的變形量變大，焊縫質(zhì)量變差，也是造成焊縫3斷裂的原因之一，所以為了提高成品率減少損失，確保焊縫3的質(zhì)量是必要的，預(yù)熱后先焊接焊縫3及完成焊后熱處理，再進(jìn)行焊縫2的焊接，最后完成焊縫1的焊接。

參考文獻(xiàn)：

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