液壓機主缸缸體導向塊裂紋修復

王勇

（太原重工股份有限公司 技術中心，山西 太原 030024）

液壓機主缸缸體導向塊裂紋修復

王勇

（太原重工股份有限公司 技術中心，山西 太原 030024）

采用焊接方式對液壓機主缸缸體導向塊裂紋進行修復，較好地解決了生產(chǎn)實際問題，節(jié)約成本。在修復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；主缸；裂紋；修復；焊接

液壓機主缸缸體材質為20MnMoNb，焊接消除應力退火后，一件導向塊1與缸體連接處開裂后已修復完成，另三件導向塊相關位置相繼開裂。經(jīng)過打止裂孔和加工裂紋后，發(fā)現(xiàn)導向塊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。部分開裂嚴重導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 修復方案選擇

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

2 修復工藝

2.1 缺陷清理

先對裂紋缺陷處通過加工辦法進行局部清除。在此基礎上，由焊接人員采用碳弧氣刨的方法進行進一步清除，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部加熱修復區(qū)域，至溫度≥200℃后再增加外部火焰加熱，至溫度250℃～300℃。要求三個導向塊在返修過程中始終達到溫度要求；使用碳弧氣刨清除三個導向塊的裂紋時順序應盡量跳開。裂紋清除完成后包裹石棉布保溫。將返修區(qū)域母材缺陷表面進行無裂檢查。在此過程中，操作者先清除至無裂紋后通知質量監(jiān)督員進行核實，然后再檢驗確認。檢查時采用肉眼和放大鏡進行觀察，然后用氣割槍火焰對待查區(qū)域進行烘烤，目測有無細微裂紋。確認無缺陷后，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)域采用風鏟將氧化皮和掛渣等全部清理干凈。

2.2 焊接

2.2.1 預熱

采用氧丙烷火焰，對缸體內外側進行均勻加熱，使其整體溫度不低于200℃，同時重點加熱修復區(qū)域（含坡口兩側各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行打底和填充，然后用氣保焊將坡口兩側母材進行過渡施焊，使其盡量呈有規(guī)則的“U”型，最后再進行合口焊接。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行清除后補焊。控制層間溫度≥200℃，層道錘擊，錘擊后使焊縫出現(xiàn)麻點效果。

焊接過程中，每班由帶班人員負責，詳細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、焊縫質量情況。同時交接班時需對記錄簽字確認，質量監(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)域同預熱區(qū)域，溫度≥350℃，保溫6h，進行后熱消氫處理。

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），進行中間爐內退火，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，進行剩余焊縫的填充和蓋面。蓋面完成后的加強焊縫全部打磨圓弧過渡。

2.2.7 進行二次退火

熱處理工藝同上。

3 修復檢查

焊縫交檢，進行表面磁粉探傷（按照EN1291-2002標準）和超聲波探傷（按照EN1714-2002標準）檢查，判定缸體導向塊修復后為合格件，符合圖紙技術要求。

4 結論

在現(xiàn)場經(jīng)過一年的使用，設備運轉正常，性能完好，采用焊接方式在短時間內成功修復，節(jié)約成本，較好地解決了生產(chǎn)實際問題，是較經(jīng)濟的處理方式。

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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，從事鍛壓設備研發(fā)設計。E-mail：tzdyswy@tz.com.cn