四輥破碎機輥子裂紋的焊接修複工藝

作（zuò）者（zhě）：admin 發（fā）表於： 2018-02-23 09:53

範老師 技術工程師

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四輥破（pò）碎機積極引進國際的技術，引（yǐn）入質量閥控製，確保設計、工藝、采購、生產、服務、質量等各環節人員的全員參與，鑄造產品開發階段的質（zhì）量保障。華盛（shèng）銘（míng）不斷做產品推薦，靠的是優質可靠的產品，如果（guǒ）產（chǎn）品質量不好，那羞羞视频网站寧願生意不做了，做這一行得以城換（huàn）城，憑著（zhe）良心做事，這樣（yàng）才能獲得用戶信任。

1、輥（gǔn）子的焊接（jiē）性分析

（1）輥子（zǐ）的成分和性能

輥子的材質為ZG35CrMnSi，是中碳（tàn）調質鋼，屬於（yú）Cr-Mn-Si係列鋼材，這種鋼的化學成分如（rú）下表1。

一般來講，碳當量為0.4%以下時，鋼材（cái）的焊接（jiē）性良好，不必采取特殊工（gōng）藝（yì）。當碳當量為0.4%～0.6%時，鋼材的焊接性較好，采取適當的預（yù）熱措施，一般（bān）不會發（fā）生缺陷。當碳當量>0.6%以上時，焊（hàn）接性較差，必須采取較高的預熱溫度和嚴格的工藝（yì）措施。

這種鋼退火狀態下的組織是鐵素體和珠光體，調質狀態下的組織為回火索氏體（統稱為回火馬氏體）。Cr - Mn - Si係列鋼材具有回火脆性的缺點，在300℃- 450℃內出現類回火脆性。因此，回火時必須避開該溫度範圍。此外，這類鋼（gāng）還具（jù）有第二類回火（huǒ）脆性，高溫回火時必須采取快冷（lěng）的辦法（fǎ），否則（zé）衝擊韌性會顯著降低。

（2）焊縫中的熱裂紋

由於輥子材質含碳量（liàng）和合金（jīn）含量較高，因此液一固區間較大，偏析也更嚴重，具有較大熱（rè）裂紋傾向。因此，焊接時應該考慮可能出現熱裂紋。焊接（jiē）時，應盡量選用含碳量低的、含硫、磷少的填充材料。因為，熱裂紋易（yì）出（chū）現在未填滿的弧坑（kēng）處，特別是在多層焊時層的弧坑（kēng）中以及焊縫的凹（āo）陷部位。在焊接（jiē）工藝上應注意保證填滿弧坑和良（liáng）好（hǎo）的焊接成形。

（3）焊縫中的冷裂紋

ZC35CrMnSi鋼種的淬硬（yìng）傾向十分明顯，冷裂紋傾向（xiàng）較為嚴重。這是由於（yú）此鋼種含碳量較高，加入的合金元素也較多，在500℃以下的溫度區（qū）間，過冷奧氏體有更大的穩定性所致。另外（wài），此鋼種馬氏體點較低（dī），在低溫下形成馬氏體一般（bān）難以產生“自回火”效應，並且由於馬氏（shì）體的（de）含（hán）碳量較高，有很大的過飽和度（dù），點陣的（de）畸變就（jiù）更嚴重。因而，硬度和脆性就更大，對冷裂紋的（de）敏（mǐn）感性也更大。焊接時要進行預熱（rè），焊後（hòu）進行回火處（chù）理（lǐ）。

（4）焊縫中的再熱裂紋

焊接修複輥子時（shí）采用多層焊（hàn）道施焊，後焊的焊縫對已完成的焊縫起到再次加熱的作用。因此，必（bì）須采取措施防止（zhǐ）再熱裂紋的出現。根據有關資料（liào）的介紹，再熱裂紋都是產生在焊接熱影響區的過熱粗晶部位，並（bìng）且具有晶間開裂的特征。母材、焊縫和熱影響區的細晶組織，都不（bú）會產生再熱（rè）裂紋。同時，較（jiào）大的殘餘應力和應力集中是產生再熱裂紋必不可少的必要條件（jiàn），二者必須同時存在，否則不會產生再熱裂紋。焊接時，大的焊接線能量會使過熱區（qū）的晶粒更加粗大。因此，宜采用小線能（néng）量焊接。同時（shí），適當提高預熱、後熱溫度，對防止再熱裂紋的出現（xiàn）有較好效果。

（5）熱影響區的（de）性能變化

此鋼種由於含碳量較高和合金元素較多，有相（xiàng）當大的淬硬性（xìng），因而（ér）熱影響（xiǎng）區的過（guò）熱（rè）區易產生硬脆的高碳（tàn）馬氏體。冷卻速度越（yuè）大，生成的高碳馬（mǎ）氏體越多，脆化也越嚴重。為減少過（guò）熱區脆化，從減（jiǎn）少淬硬傾向出發，應（yīng）采用大線能量焊接。但由於（yú）修複的輥（gǔn）子尺寸較大(φ900×700)，厚度為100mm，傳（chuán）熱較快，該鋼種淬硬傾（qīng）向（xiàng）很大，通過加（jiā）大線（xiàn）能量法難以避免馬氏體的形成，卻反而增大了奧氏體的過熱和提高了奧氏（shì）體的穩定性，促使形成粗大的馬氏體，使過熱（rè）區的脆化更為（wéi）嚴重。因而，決定（dìng）采取小線能量的焊接方法，並采取焊前預熱和焊後緩（huǎn）冷的措施（shī）降低冷卻速度，從而改善熱影響區的性能。

2、修複工藝選擇

（1）焊前準備選用氣焊在裂紋處開V形坡口，角度為60°～70°，並認真清理坡口兩側的油汙、鐵鏽以及氧化皮，以防止產生氣孔（kǒng）。

（2）焊前預熱由於工件較大，又在現場修複，不能進行整體預熱，故（gù）采用局部預熱方（fāng）法。預熱（rè）溫度為300℃- 350℃，預熱範圍為焊縫兩（liǎng）側（cè）150 mm以內，並在焊接過程中保持該溫度。

（3）焊接（jiē）工藝

選用φ4 mm的J857焊條施焊，直流反極性焊（hàn）接。焊條使用（yòng）前按（àn）規定烘幹（350℃- 450℃烘幹1h，150℃保（bǎo）溫），隨（suí）用隨取。另外注意焊條（tiáo）藥皮有無剝落，焊接時不要采用藥皮受損的焊條。

打底焊（hàn）時，電流宜小，采用160 A。焊接時焊條不擺動，焊後不錘擊。（可減少母材的熔入率（lǜ），不錘擊可避免產生根部裂紋）。

以後各層（céng）焊道均采用焊接電（diàn）流180 A，並做鋸齒形運條。每焊完一道（dào）焊縫，及時清理熔渣，並進行錘擊，以消（xiāo）除可能出（chū）現的焊接應力。

蓋麵（miàn）焊時，焊道要高出母（mǔ）材2-3 mm，焊後不錘擊，以防止出現表麵裂紋、表麵硬脆。

（4）焊後處理

焊接結束後立即進行回火處理，回火溫（wēn）度（dù）控製在680℃左右。熱處理結束後進行加工，加工方法是現場安裝車刀架，進行切削加工，把焊接修複部位車削至（zhì）規定尺寸。

3、結束語

我廠的四輥破碎機下部輥子出現裂紋，采取了此種焊接修複方法後，已使用三個月，沒有出（chū）現異常，實踐證明，ZC35CrMnSi鋼雖然淬硬傾向較大，但隻要采用合理（lǐ）的焊接工藝，進（jìn）行焊接修複是可（kě）行（háng）的（de）。