李義田

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125000）

大型礦用自卸卡車(chē)又叫礦山自卸車(chē)（Mining Dump Truck），屬于非公路自卸車(chē)（Off-highway dump trucks）的一種，多用于露天開(kāi)采運(yùn)輸裝卸之用。在作業(yè)當(dāng)中，卡車(chē)的各部件因?yàn)檩d重、路況和環(huán)境的影響，長(zhǎng)期處于疲勞應(yīng)力的作用之下，導(dǎo)致卡車(chē)大型結(jié)構(gòu)件時(shí)常伴有開(kāi)裂的現(xiàn)象發(fā)生。鑒于這種情況，參考以部分卡車(chē)的支架處大梁的焊接處開(kāi)裂現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)對(duì)出現(xiàn)開(kāi)裂原因的分析，合理的定制一種對(duì)卡車(chē)大梁的有效焊接修復(fù)部位的方法，從詳細(xì)上來(lái)講述焊接修復(fù)工藝的措施步驟。

1 礦用自卸卡車(chē)主梁開(kāi)裂分析

由于礦用卡車(chē)在運(yùn)輸作業(yè)當(dāng)中，裝載物料的過(guò)程中其強(qiáng)大的重力勢(shì)能對(duì)卡車(chē)的各種部件構(gòu)成一定的沖擊力，此時(shí)這種沖擊力會(huì)對(duì)卡車(chē)的主梁以及焊縫處有著較大的承受力。

卡車(chē)在裝滿石頭或者材料當(dāng)中，由于很多地方的路況情況較為堪憂，卡車(chē)的各個(gè)車(chē)輪很多時(shí)候并不會(huì)在同一平面上行駛，這時(shí)卡車(chē)除卻前后懸掛的緩釋力，在余力的作用下還會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)載荷，由于動(dòng)載荷的作用，礦用自卸卡車(chē)的主梁就會(huì)產(chǎn)生切應(yīng)力。此外，卡車(chē)除了主梁受到以上的動(dòng)載荷與切應(yīng)力以外，還會(huì)受到其他載荷力。

例如在當(dāng)卡車(chē)在加速過(guò)程當(dāng)中主梁前后載荷的變化，或者轉(zhuǎn)彎時(shí)，受離心力作用對(duì)主梁引起的阻力，這些力對(duì)于卡車(chē)的主梁有著不斷在變化的載荷力，故此，卡車(chē)主梁主要疲勞損壞造成的斷裂形式，而裂紋的根源在于主梁的梁體腹板或翼板邊緣之處。在隨著載荷應(yīng)力不斷周期性的重復(fù)作用于主梁，則時(shí)間久了，裂紋便會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，從而影響主梁的使用[2]。

2 主梁由疲勞應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋焊接修復(fù)工藝

2.1 焊接前提

①焊接的材料最好使用較小直徑的材料；②準(zhǔn)備好消除焊接完畢殘余的應(yīng)力相關(guān)措施；③在焊接前，要采用密度能量比較大的焊接方式；④使用多層多道的焊接方式，盡量避免橫向擺動(dòng)運(yùn)條技術(shù)；⑤焊接前嚴(yán)格控制相關(guān)的預(yù)熱問(wèn)題、熱輸入以及層間溫度的有關(guān)參數(shù)[3]。

2.2 焊接要求

（1）焊接的地方風(fēng)不宜太大，風(fēng)速應(yīng)在21.6km/h內(nèi)，如果風(fēng)速過(guò)大，就有必要采取一定的防風(fēng)措施。

（2）焊接前的預(yù)熱溫度一般要控制在100-150攝氏度以內(nèi)。其次，在焊縫的兩邊進(jìn)行預(yù)熱，其范圍不得低于板厚的三倍大小，但是也不能小于0.1cm。

（3）焊接前，要對(duì)焊接處的兩側(cè)進(jìn)行仔細(xì)清理，不得有雜質(zhì)殘留在表面。

（4）焊接當(dāng)中要選用直徑在3.2mm左右的焊條，采用多層多道的焊接方式進(jìn)行焊接；平焊電流要在110～120A，向上立焊的電流在100～110A。

（5）在填充層的焊接當(dāng)中，焊接電流要比第1層的焊接電流大一點(diǎn)，在此過(guò)程當(dāng)中可以將殘留的熔渣溶解氣體逸出來(lái)，以免形成夾渣或氣孔等缺陷。

（6）在蓋面層的焊接當(dāng)中，必須注意焊條的角度和焊條在兩側(cè)停留的時(shí)間長(zhǎng)短，將破口棱邊必須進(jìn)行充分的溶化，要保持焊縫的圓滑過(guò)渡，避免形成咬邊。

（7）在每層每道焊接完畢過(guò)后，必須清理完表面的焊接熔渣，才能進(jìn)行下一層焊道的焊接。

（8）在焊接過(guò)程當(dāng)中，焊條的起弧收尾以及接頭禁止留置在焊道拐角處，在每層焊道的接頭處要互相錯(cuò)開(kāi)5cm～10cm。

（9）每層每道之間的溫度應(yīng)在100～200℃為宜，并且不低于預(yù)熱的溫度。

（10）環(huán)境溫度在0℃以下時(shí)，在焊接完畢過(guò)后需采取保溫緩冷以及后熱處理措施。

（11）焊接結(jié)束后使用角磨機(jī)在焊道表面進(jìn)行打磨，力求工整平滑，并且嚴(yán)格做好防腐處理。

2.3 焊接方法以及材料

（1）焊接方法采用手工電弧焊或熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊（MAG焊）。

（2）焊接材料采用E7018-1焊條或E8018-C3焊條。

（3）焊接設(shè)備選擇林肯多功能MODELDC600焊機(jī)。

2.4 工藝參數(shù)

表1 工藝參數(shù)表

在焊接層數(shù)上，側(cè)板內(nèi)部4層，外部2層；仰板內(nèi)部5層，外部3層。在每層的厚度選擇上盡量避免超過(guò)5mm。

2.5 焊接電流

表2 焊接電流數(shù)據(jù)表

2.6 流程總結(jié)

（1）卡車(chē)主梁開(kāi)裂的部位內(nèi)外側(cè)分別做好標(biāo)記，并且拆掉焊接部位的油管線束以及相關(guān)部件。

（2）在主梁開(kāi)裂側(cè)面的發(fā)動(dòng)機(jī)副梁做好支撐，其目的在于能夠解除發(fā)動(dòng)機(jī)支架的壓力。

（3）在發(fā)動(dòng)機(jī)的支架處做好標(biāo)記，沿著焊接內(nèi)圈使用碳弧氣刨設(shè)備將發(fā)動(dòng)機(jī)支架刨開(kāi)。

（4）在主梁的開(kāi)裂部位開(kāi)好窗口，拆下的鋼板保存待用。

（5）當(dāng)立焊與仰焊都焊接完畢之后，使用角磨機(jī)將所有焊接表面進(jìn)行打磨，使其富有光澤且工整。

（6）將開(kāi)窗拆下來(lái)的鋼板組對(duì)窗口進(jìn)行焊接，焊接完畢后注意保溫處理。

（7）主發(fā)動(dòng)機(jī)支架進(jìn)行焊接修復(fù)及打磨工整重新組裝。

（8）組對(duì)主發(fā)動(dòng)機(jī)的支架，組裝過(guò)程保證與之前所做標(biāo)記的吻合度。

（9）在焊接主發(fā)動(dòng)機(jī)支架過(guò)程中焊接接頭各層禁止在同一處以防止氣孔、夾渣的產(chǎn)生。

（10）為保護(hù)焊縫不被腐蝕應(yīng)進(jìn)行最后的防腐處理。

3 結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)在礦業(yè)中發(fā)展速度較快，故此，在不斷作業(yè)當(dāng)中，卡車(chē)各部位的損害總是不可避免，這時(shí)對(duì)于維修的焊接修復(fù)工藝便有了一定的必然性要求，本文就焊接修復(fù)工藝以供維修之參考。