钢包车车轮的焊接修复.pdf

第30卷2012年第4期(总第160期
使用与维护
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钢包车车轮的焊接修复
高阳'张微2关世武3冯福庆曹明娟。申庆海
(1鞍山科德轧辊表面处理有限公司2鞍钢股份有限公司设备保障部3鞍钢集团铁路运输设
备制造公司鞍山114042)
摘要】介绍了钢包车车轮磨损焊接修复的实际焊修操作工艺以及获得的良好焊接质量和为企业带来
的巨大经济效益。
【关键词】例包车车轮焊携修复
Welding Repair for Steel Ladle Car Wheels
GAO Yang ZHANG Wei, GUAN Shi-wu,, FENG Fu-qing,, CAO Ming-juan', SHEN Qing-hai
(1. Anshan Court Roll Surface Treatment Co, Ltd. 2. Equipment Support Department ofangang Steel Co
Ld. 3. Railay Transportation Facility Manufacturing Company ofansteel Group, Anshan 114042
Abst ract Introduce the practical operation of welding repair for the wheel wear of steel ladle car
and its good welding quality as well as the great economic results brought to the enterprise
Key words]Ladle car, wheel, welding repair
前言
表1ZG340-640化学成分%
钢包车是钢铁厂用于运输钢水的大型治金车cssi≤ Mns Ss Ps
残余元素≤
辆,钢包车车轮是它的关键部件。当车轮在轨道
N
Cu Mo V
上面行走时,不仅承受车辆自重和整包钢水产生0600.600.900-400400300.300.300.2005
的压力和摩擦力,还承受着在轨道上来回运行时
与轨道接触而产生的接触应力。由于车轮处于长
根据公式计算碳当量为Ceq=0.945%,当碳当
期的高负荷运行状态,车轮的踏面和轮缘不可避量大于0.4%时,焊后淬硬倾向大,焊接易产生冷裂
免地会出现磨耗和擦伤,影响钢包车的运行性纹;同时熔化的母材使焊鏠含碳量增高,再加上硫
能。因此,车轮的质量直接关系到钢包车的安全和僯的影响,在焊缝及弧坑易产生热裂纹。而且
稳定运行。
车轮是浇铸而成的铸钢,其本身就存在疏松、气孔
般情况,发现车轮磨损到达规定限度时
及裂纹,组织存在不均匀性,杂质含量较多,在焊
就必须进行更换。鞍钢铁运公司常年为各炼钢接时易产生各种焊接缺陷及造成焊缝成形差。综
厂检修钢包车,检查更换下来的车轮,发现仅仅上所述可知ZG340-640铸造年轮的可焊性较差。
是车轮踏面的淬硬层和轮缘发生磨损,而其他
部位完好无损。如果采用一种方法对钢包车车3焊接方法及焊接材料
轮的黁损部位进行修复,使其能满足使用性能,3.焊接方法的确定
这样报废的车轮就可以重新使用,将极大的降
ZG340-640车轮不仅本身材质的可焊性较差,
低企业生产成本,提高经济效益。
而且车轮的踏面还有10m厚度的淬硬层。车轮
的轮缘部分没有淬硬层,与基材的材质相同。车
2车轮的焊接性分析
轮磨损既有踏面淬硬层的磨损脱落,也有轮缘磨
钢包车车轮的材质为Zx340-640,含碳量较损。如果采用塑性和韧性好的焊接材料,焊后车
高,属于铸造高碳钢,其力学性能:0。640MPa,轮踏面的硬度达不到要求,耐磨性差;如果采用强
U、≥340MPa,8≥10%,y≥18%,A1 Ojcm
度高硬度好的焊接材料,则在焊接时容易产生裂
其化学成分见表1?。
纹,焊缝金属容易脱落。因此,在车轮焊接修复的
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使用与维护
第30卷2012年第4期(总第160期)
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焊缝中采用了多层焊接的技术方案。与车轮基体
1)打底焊用∮3.2mm焊条,小电流、低电压、
金属接触的打底层焊缝金属采用机械性能好、抗小线能量快速焊。打完底后用Φ4mm焊条施焊,
裂性强、塑性大的镍基焊条焊接,以确保焊鏠金属焊接时每焊完一根焊条,都要用小锤敲击焊缝,使
与车轮基体金属有良好的融合性能,提高焊缝金焊肉延伸,避免应力集中。
属的塑韧性,增加抗裂性。打底层焊缝金属外
(2)平焊缝焊接时,焊条与焊接方向角度成
的焊缝表层金属采用耐磨合金焊条焊接,这样既70°~80°;尽量压低电弧长度,避免采用摆动焊;
能保证焊鏠金属与车轮基体牢固结合,不产生裂焊接结朿熄弧前,回填6m以填充弧坑;多道焊时,
纹,又能使焊后的车轮踏面的硬度和耐磨性能满焊第二道焊缝时要用刷子彻底清除焊渣。
足大型治金车辆使用的性能要求。
(3)施焊时要确保层间温度控制在200
3.2焊接材料的诜择
300℃之间,温度不能太高,以避免晶粒长大、长
采用卡斯特林公可的XHD222焊条和粗,造成焊接面脆化,温度也不能太低,太低易引
XHD646焊条。XHD2222是一种镍基高温合金焊起冷裂纹。
材,焊条含镍量极高。焊道具有极佳的韧性,在冲
(4)焊接过程中要加强对焊接面的质量监控,
击载荷下也可以承受极高的压力。由于它的弹性每隔15min用20倍放大镜检査一次,发现裂纹及
模数较小,因此焊接残余应力很小。它具有极好时处理,施焊时确保焊肉与母材很好地融合在一
的塑性,延伸率高达40%,因而具有极好的抗裂性起。
能,能够把可焊性很差的钢焊接起来不产生裂
(5)焊后保温缓冷,焊后将车轮放在加热炉中
纹。XHD646可用于中间层修复及焊接异种钢。用250℃左右进行保温2h,然后缓慢冷却。保温的
高效率奥氏体电焊条,可用作中间层、修复含Mn目的是使车轮缓冷,可避免延迟裂纹和冷裂纹等
量13%的锰钢、合金钢及硬化钢們。
发生即。保温材料采用在工作平台上均匀地铺
焊条应存储在干燥环境中,避免潮湿或药皮层厚为150~200mm的石棉灰,将焊后车轮焊缝放
损坏,如果焊条变潮,可在350℃的温度下干燥2h。在保温层上。在焊缝另一面再铺一层厚为200~
300mm的石棉灰,待焊件自然冷却,达到自然温度
4焊接操作工艺
状态,方可撤除保温层。
4.1焊前清理和坡口制备
首先清理缺陷,用砂轮、钢丝刷等工具认真清5结论
除车轮及缺陷上的油、污、锈、垢等杂质,否则焊接
焊接修复后的车轮经超声波检验,无裂纹、气
时易出现气孔、裂纹等缺陷。
孔等缺陷,符合有关标准,说明车轮修复采用镍基
用着色探伤检验是否有裂纹的存在,如果有焊条打底,再用耐合金焊条填充焊接,并在焊接
裂纹,根据裂纹的分布形状,将焊缝磨成Ⅴ型或U过程采用合理的焊接工艺是成功可行的。焊接修
型坡门。将坡口及周围打磨至出现金属光泽,并复的车轮性能并不