[发明专利]一种适用于低合金高强板与低合金铸钢件的焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体地说是涉及一种适用于低合金高强板与低合金铸钢件的焊接方法。

背景技术

FAM臂架项目中的履带节用于大型矿山挖掘机的传送履带部分，此类型矿山挖掘机自重约300吨，并且作业工况恶劣，履带节部分需要经受极大的负载，对于履带节部分的焊接质量要求极高。履带节之间采用铰接，连接构件为材料牌号G35CrNiMo6-6-QT1的铸钢件（铸钢件外形尺寸890*400*355mm），铸钢件与12mm厚Q345E加强U肋对接焊。

高强板焊接变形量及焊接质量控制一直以来都是个难题，特别是与厚度较大的铸钢件焊接时，焊接质量的保证更加困难。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明采用针对性焊接工艺，提供一种适用于低合金高强板与低合金铸钢件的焊接方法，该方法保证了高强板与铸钢件对接焊缝的焊接质量，避免产生裂纹及较大变形。铸件受热均匀，质量稳定。焊后整体变形量小，焊接质量控制完全可以控制，加热炉简便、实用。

本发明所采用的技术解决方案是：

1、首先将铸钢件置于专用加热炉内，通电加热，专用加热炉为一个预热加热炉，采用电加热片加热，让铸钢件内外受热均匀，每个预热加热炉同时加热6-10件铸钢件，以满足履带节的批量生产，加热炉采用可封闭设计，保证炉内温度及加热均匀，使用电子测温仪测得预热温度达到250℃～300℃时，预热温度不得高于300℃，取出，测温采用数字式电子测温仪，随时掌握炉内铸钢件温度，焊前需将焊缝两侧30mm范围内将杂质清理干净，并将距焊缝100mm范围内用火焰加热至350℃，层间温度400℃，预热达到要求后焊缝应立即施焊，为避免铸件温度降低过快，使用岩棉或毛毡进行覆盖保温；

2、焊接采用手工电弧焊，焊条选用碱性焊条，以便尽量减少焊接过程中的氢含量，避免产生脆性裂纹，打底焊的焊条直径应尽量小，保证熔深，将底板与刚性平台加紧，减少焊接变形；

3、加强U肋与铸钢件采用单面焊双面成型，U肋开30°刀刃坡口与铸钢件留8mm间隙，下部贴5mm钢衬垫，焊接时两侧U肋同时与铸钢件相焊，并且先焊立缝，后焊平缝，多次分层焊接，采取反变形方法控制焊接变形，底板中心下部与刚性平台之间放置20mm厚、50mm*50mm垫块，并将底板两端与刚性平台用压码压紧固定，使底板形成与产生焊接变形方向相反的外力变形，待全部焊接完成后，打开压码，焊接产生的变形恰好与外力变形相抵消，达到反变形的效果，焊后立即进行消氢处理，加热230～550℃，保温2小时，冷却时，用毛毡覆盖，减缓冷却速度。

本发明的有益效果是：焊后整体变形量小，焊接质量控制完全可以控制，加热炉简便、实用的特点，针对性焊接工艺，保证高强板与铸钢件对接焊缝的焊接质量，避免产生裂纹及较大变形，是一种具有推广价值的新技术。

附图说明

图1为本发明焊接示意图；

图2是焊缝位置局部放大图。

图1、图2所示的附图标记如下：1、铸钢件，2、U肋，3、钢衬垫，4、底板，5、刚性平台，6、垫块。

具体实施方式：

下面根据附图对一种适用于低合金高强板与低合金铸钢件的焊接方法具体说明如下：

1、首先将铸钢件1置于专用加热炉内，通电加热，专用加热炉为一个预热加热炉，采用电加热片加热，让铸钢件1内外受热均匀，每个预热加热炉同时加热6-10件铸钢件1，以满足履带节的批量生产，加热炉采用可封闭设计，保证炉内温度及加热均匀，使用电子测温仪测得预热温度达到250℃～300℃时，预热温度不得高于300℃，取出，测温采用数字式电子测温仪，随时掌握炉内铸钢件1温度，焊前需将焊缝两侧30mm范围内将杂质清理干净，并将距焊缝100mm范围内用火焰加热至350℃，层间温度400℃，预热达到要求后焊缝应立即施焊，为避免铸件温度降低过快，使用岩棉或毛毡进行覆盖保温；

2、焊接采用手工电弧焊，焊条选用碱性焊条，以便尽量减少焊接过程中的氢含量，避免产生脆性裂纹，打底焊的焊条直径应尽量小，保证熔深，将底板4与刚性平台5加紧，减少焊接变形；

3、加强U肋2与铸钢件1采用单面焊双面成型，U肋2开30°刀刃坡口与铸钢件1留8mm间隙，下部贴5mm钢衬垫3，焊接时两侧U肋2同时与铸钢件1相焊，并且先焊立缝，后焊平缝，多次分层焊接，采取反变形方法控制焊接变形，底板4中心下部与刚性平台5之间放置20mm厚、50mm*50mm垫块6，并将底板4两端与刚性平台5用压码压紧固定，使底板4形成与产生焊接变形方向相反的外力变形，待全部焊接完成后，打开压码，焊接产生的变形恰好与外力变形相抵消，达到反变形的效果，焊后立即进行消氢处理，加热230～550℃，保温2小时，冷却时，用毛毡覆盖，减缓冷却速度。