牽引梁上蓋板焊接工藝提升

張志洪 姚元文 胡江

摘要：本文介紹了漏斗車牽引梁上蓋板組焊時產生的變形，通過工藝特點、焊接方法、焊接材料、焊接規范等方面的全面分析，制定了有效措施，從而保證了產品的質量。

關鍵詞：牽引梁;焊接變形;全面分析;有效措施;質量

今年公司接到外方訂單，委托生產礦石漏斗車，這是由外方提供圖紙并全程監控，完全按外方標準制造的新型自卸礦石漏斗車。這是公司的產品又一次走出國門，實現了真正意義上的拓展和進軍國際市場。由于此車對焊接要求非常嚴格，所有參加此車生產的電焊工必須參加上崗前培訓，考試合格后方可持證上崗。焊接過程中嚴格執行焊接工藝、規程，關鍵焊縫必須經過超聲波探傷合格后，才能進入下一道工序。牽引梁上蓋板的焊接就是其中很重要一種。

一、牽引梁上蓋板拼接方案

牽引梁上蓋板由兩塊8mm的縱板和一塊14mm橫板拼接而成，焊接處開45°單邊V形坡口，鈍邊≤1mm，裝配間隙≤1mm。材料為09CuPCrNi-A的耐候鋼，這種鋼材的抗拉強度480MPa，屈服強度345MPa。

二、焊接工藝

此鋼可用多種焊接方法焊接，焊接性良好。根據焊接材料的化學成分等級強原則，我廠采用的是富氬氣體（80%的氬氣+20%的二氧化碳的混合氣體）保護焊打底、填充和蓋面，用埋弧焊封底的焊接工藝。氣保焊采用KR-500Ⅱ焊機，牌號為TH550-NQ-Ⅱ的耐候鋼焊絲，這種焊絲的抗拉強度440MPa，屈服強度340MPa。焊絲中加入了少量的合金元素，顯著加強了抗腐蝕效果。埋弧焊采用的是ZX5-1000R焊機，牌號H08A的低錳焊絲，這種焊絲的抗拉強度440MPa，屈服強度340MPa。配合高錳高硅低氟焊劑HJ431。焊縫熔深大，成形良好，電弧較穩定，焊縫金屬的力學性能好。在焊前焊劑應進行200℃-250℃烘干，烘干1小時以上，避免受潮引起的氣孔。

三、焊接質量控制

在生產過程中，發現在焊接完成后牽引梁上蓋板沿焊縫產生角變形，兩側產生波浪變形。焊縫內部融合不良。主要發生在端部，中間也有少量分布，導致探傷合格率低。這嚴重影響了產品質量，給后面工序的裝配也帶來了困難。

（一）焊縫內部融合不良的原因

1.起弧時溫度不夠導致融合不良。

2.焊接規范不匹配。

3.焊槍角度不對。

4.接頭時成型不良。

針對焊縫內部融合不良的原因，我們在裝配時在焊縫兩端加裝引弧板和收弧板，并且材質、坡口形式、大小和方向必須與焊縫一致，以避開端部缺陷。先用氣保焊焊接打底層填充層時，焊槍對準坡口的中心，保持在60°-80°，前傾角80°-90°，直線運條或作輕微橫向擺動，特別注意焊縫兩側的融合，這直接關系到焊縫質量。焊接蓋面層時，焊槍夾角保持在80°-90°，前傾角80°-90°，鋸齒形運條或月牙形運條。焊接層數3層-4層，層高控制在2mm-3mm（盡可能小）。焊接打底層和填充層的過程中，每層焊縫的接頭處應錯開50mm以上，必要時需打磨以去除缺陷。每層焊縫焊后將焊接缺陷用砂輪機清理干凈，焊接接頭處打磨至圓滑過渡并補焊合格后，再進行下一層焊縫的焊接。

使用埋弧焊進行翻面焊接時，焊前將氣保焊透過的焊瘤用角向砂輪機打磨干凈。把埋弧焊機吊上工件后，對軌道進行調整，使焊絲中心對正焊縫中心，軌道與焊縫平行，焊絲夾角與母材垂直。在引弧板處引弧。埋弧焊在焊接時由于焊劑的遮蓋無法直接觀察到電弧和焊縫的相對位置，主要憑焊工的經驗判斷焊縫是否焊偏，用橫向調節手柄進行調整。焊接盡量一次完成，焊縫一定要在收弧板上收弧，使產生缺陷的可能性降至最低

（二）產生波浪變形的原因

1.線能量大，作用在焊縫上的熱量較大。

2.焊縫較長，受熱不均勻導致焊件產生波浪變形。

（三）針對變形的原因

我們采用，在用氣保焊焊接前用夾具將上蓋板兩側固定在模具上。焊接完成后不能立即卸除夾具，必須等溫度降到50℃以下方可卸除。冷卻后松開夾具，對焊接缺陷進行補焊打磨，將焊接飛濺清除干凈。在用埋弧焊焊接時用夾具將上蓋板一側固定，另一側利用埋弧焊機、軌道和操作工人自身的重量壓在工件上，減少焊件變形。

1.在焊接時采用分段退焊法（每段600mm-800mm）改變焊縫的熱輸入，從而減少焊件變形。

2.相鄰兩層焊縫的焊接方向應相反，使熱量分布更均勻，減少變形量。

3焊接時層間溫度控制在150℃以下。

在焊接結束且外觀檢驗合格的情況下，牽引梁上蓋板拼焊完成24小時后對拼接焊縫進行超聲波探傷，對不合格部位進行返修，對翻修部位，允許在返修后8小時后進行超聲波探傷。但同一條焊縫的焊修次數不能超過3次。探傷合格后方流入下道工序。

四、結語

在焊接過程中，只要嚴格執行制定的工藝規范，就能達到產品的設計要求，保證產品質量。

參考文獻：

[1]中國機械工程學會焊接學會編.焊接手冊第3卷焊接結構[M].北京：機械工業出版社，2001.