王勇

（太原重工股份有限公司 技術(shù)中心，山西 太原 030024）

液壓機(jī)主缸缸體導(dǎo)向塊裂紋修復(fù)

王勇

（太原重工股份有限公司 技術(shù)中心，山西 太原 030024）

采用焊接方式對液壓機(jī)主缸缸體導(dǎo)向塊裂紋進(jìn)行修復(fù)，較好地解決了生產(chǎn)實際問題，節(jié)約成本。在修復(fù)時采用碳弧氣刨對缺陷處清除，并給出了焊接工藝和方法，取得了良好效果。

液壓機(jī)；主缸；裂紋；修復(fù)；焊接

液壓機(jī)主缸缸體材質(zhì)為20MnMoNb，焊接消除應(yīng)力退火后，一件導(dǎo)向塊1與缸體連接處開裂后已修復(fù)完成，另三件導(dǎo)向塊相關(guān)位置相繼開裂。經(jīng)過打止裂孔和加工裂紋后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向塊2、3、4與缸體連接處的母材上均已出現(xiàn)沿與徑向呈45°方向的通長裂紋。部分開裂嚴(yán)重導(dǎo)向塊周邊的三邊均存在裂紋，如圖1所示。

圖1 缸體裂紋位置

1 修復(fù)方案選擇

新制造一個缸體需耗時數(shù)月且費(fèi)用高，影響交貨周期，因此只能考慮修復(fù)。焊接修復(fù)是傳統(tǒng)修復(fù)方式，易操作，耗時短（不到一個月），費(fèi)用低。最終決定采用焊接方式對裂紋進(jìn)行修復(fù)。

2 修復(fù)工藝

2.1 缺陷清理

先對裂紋缺陷處通過加工辦法進(jìn)行局部清除。在此基礎(chǔ)上，由焊接人員采用碳弧氣刨的方法進(jìn)行進(jìn)一步清除，焊接區(qū)域坡口示意圖如圖2所示，坡口最大深度約230mm，開口寬度最大約90mm。必要時將干涉的筋板去除，去除筋板后及時使用臨時拉撐固定。

圖2 焊接區(qū)域坡口示意圖

采用碳弧氣刨清理缺陷前，先將缸體架起，采用火焰加熱方法先從內(nèi)部加熱修復(fù)區(qū)域，至溫度≥200℃后再增加外部火焰加熱，至溫度250℃～300℃。要求三個導(dǎo)向塊在返修過程中始終達(dá)到溫度要求；使用碳弧氣刨清除三個導(dǎo)向塊的裂紋時順序應(yīng)盡量跳開。裂紋清除完成后包裹石棉布保溫。將返修區(qū)域母材缺陷表面進(jìn)行無裂檢查。在此過程中，操作者先清除至無裂紋后通知質(zhì)量監(jiān)督員進(jìn)行核實，然后再檢驗確認(rèn)。檢查時采用肉眼和放大鏡進(jìn)行觀察，然后用氣割槍火焰對待查區(qū)域進(jìn)行烘烤，目測有無細(xì)微裂紋。確認(rèn)無缺陷后，用砂輪將待焊區(qū)域打磨出金屬光澤，去除滲碳層，消除焊接死角。無法打磨區(qū)域采用風(fēng)鏟將氧化皮和掛渣等全部清理干凈。

2.2 焊接

2.2.1 預(yù)熱

采用氧丙烷火焰，對缸體內(nèi)外側(cè)進(jìn)行均勻加熱，使其整體溫度不低于200℃，同時重點(diǎn)加熱修復(fù)區(qū)域（含坡口兩側(cè)各100mm）至230℃～250℃，缸體周邊采用石棉布包裹保溫。

2.2.2 焊接材料及焊接規(guī)范

打底：混合氣體保護(hù)焊 E71-T5 Φ1.2 I=180～200A U=26～28V，混合氣為20%CO2+80%Ar，氣體流量：15～20 L/min。

填充及蓋面：混合氣體保護(hù)焊E71-T5 Φ1.2，I= 220～240A U=28～30V，氣體流量：15～20 L/min。

氣保焊無法施焊的區(qū)域采用J507焊條進(jìn)行手工電弧焊接，?4.0，I=120～150A，焊條使用前必須經(jīng)350℃烘焙1h，并放入保溫筒，隨用隨取。使用焊條焊接部位必須做好記錄。

2.2.3 焊接方式和操作方法

焊接時首先對坡口狹窄處采用手工電弧焊進(jìn)行打底和填充，然后用氣保焊將坡口兩側(cè)母材進(jìn)行過渡施焊，使其盡量呈有規(guī)則的“U”型，最后再進(jìn)行合口焊接。焊接采用小規(guī)范，短弧操作，采用斷續(xù)退焊的方法，多層多道焊，每道焊縫的引弧和收弧錯開，不得小于30mm，收弧時要填滿弧坑。及時檢查焊縫外觀，發(fā)現(xiàn)缺陷要及時清除缺陷后再繼續(xù)焊接。坡口填充完成后，其兩端面采用碳弧氣刨的方式進(jìn)行清除后補(bǔ)焊?？刂茖娱g溫度≥200℃，層道錘擊，錘擊后使焊縫出現(xiàn)麻點(diǎn)效果。

焊接過程中，每班由帶班人員負(fù)責(zé)，詳細(xì)填寫好實時溫度情況、每層的焊接方法（氣保焊和手工焊）、焊接規(guī)范（電流I、電壓U、氣流量）、焊縫錘擊情況、焊縫質(zhì)量情況。同時交接班時需對記錄簽字確認(rèn)，質(zhì)量監(jiān)督員隨時抽查。

所有返修坡口整體填充至總坡口深度1/3時，檢查外觀，合格后石棉布包裹。

2.2.4 后熱處理

加熱區(qū)域同預(yù)熱區(qū)域，溫度≥350℃，保溫6h，進(jìn)行后熱消氫處理。

2.2.5 退火

繼續(xù)焊接，填充坡口總深度2/3（約距蓋面50mm～60mm深），進(jìn)行中間爐內(nèi)退火，退火曲線如圖3所示。

圖3 缸體退火曲線

2.2.6 填充和蓋面

退火完成后250℃出爐，進(jìn)行剩余焊縫的填充和蓋面。蓋面完成后的加強(qiáng)焊縫全部打磨圓弧過渡。

2.2.7 進(jìn)行二次退火

熱處理工藝同上。

3 修復(fù)檢查

焊縫交檢，進(jìn)行表面磁粉探傷（按照EN1291-2002標(biāo)準(zhǔn)）和超聲波探傷（按照EN1714-2002標(biāo)準(zhǔn)）檢查，判定缸體導(dǎo)向塊修復(fù)后為合格件，符合圖紙技術(shù)要求。

4 結(jié)論

在現(xiàn)場經(jīng)過一年的使用，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，性能完好，采用焊接方式在短時間內(nèi)成功修復(fù)，節(jié)約成本，較好地解決了生產(chǎn)實際問題，是較經(jīng)濟(jì)的處理方式。

[1]陳保國.焊接技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[2]薛松柏，栗卓新，朱 穎，等.焊接材料手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]王長忠.高級焊工工藝[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2010.

[4]殷樹言.氣體保護(hù)焊工藝基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[5]呂 軍.薄壁鋁合金模鍛件超聲檢測及評價[J].金屬加工，2010，（5）：73-74.

[6]王 寶，宋永倫.焊接電弧現(xiàn)象與焊接材料工藝性[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[7]張麗生，程曉燕，馮素英.焊接應(yīng)力和變形的分析與探討[J].現(xiàn)代焊接，2010，（3）.

[8]王晉生.30MN水壓機(jī)柱塞拉傷表面補(bǔ)焊新工藝[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2011，46（5）.

[9]竇寶東，田晨光.壓力機(jī)飛輪主軸的一種修復(fù)方法--堆焊法[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2012，47（6）.

Repair of guide block crack in master cylinder for hydraulic press

WANG Yong
（Technology Center of Taiyuan Heavy Industry Co.,Ltd,Taiyuan 030024,Shanxi China）

The welding method has been adopted to repair the guide block crack in master cylinder for hydraulic press,which can solve the actual productionproblem and save the cost.The defects have been removed by use of carbon arc air gouging.The welding process and method have been put forward,which obtains good effect.

Crack;Repair;Welding

TG315.4

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2016.01.007

1672-0121（2016）01-0031-02

2015-06-26

王 勇（1984-），男，工程師，從事鍛壓設(shè)備研發(fā)設(shè)計。E-mail：tzdyswy@tz.com.cn