用NM500制作推土机铲刃工艺研究

孙启昆

摘 要：文章重点介绍了秦皇岛首秦钢材加工配送有限公司用NM500钢板进行推土机铲刃制造的工艺研究过程，通过对材料的分析和零件变形情况的分析，制定出满足产品要求的切割和焊接工艺，供同行商榷和参考。

关键词：NM500；铲刃；冷裂；切割；焊接

推土机铲刃是装在推土机前端，在行进过程中推土和和铲土的土方机械配件，材质多采用Q235、Q345系列，随着国内钢厂耐磨钢种的不断开发，使用MN300、MN360、NM400材质钢板作为铲刃原料也日益增多。推土机铲刃与铲斗安装一般产用螺栓连接，Q235、Q345材质铲刃钻孔操作简单，安装也十分简便，但由于耐磨性不好，磨损较大，使用寿命较短。而耐磨钢材质的铲刃由于耐磨性良好，与Q235、Q345系列铲刃相比具有更长的使用寿命，但钻孔困难，与铲斗连接多采用焊接方式。为此秦皇岛首秦钢材加工配送有限公司对使用NM500钢板制作推土机铲刃进行了工艺研究。

1 材质选择及分析

此次试制及工艺研究选用首秦公司生产的NM500定尺钢板为原材料，材质属于机械用高强耐磨钢，国家生产标准GB24186-2009。

化学成分如下：

布氏硬度为≥470，交货状态为淬火+回火，CEV≤0.64。

从化学成分、硬度、碳当量和交货状态上来看，由于含碳量及碳当量较高，尤其碳当量>0.4，有很强的淬硬倾向，如果采用火焰切割，冷却速度过快，会产生冷裂现象。并由于铲刃为长条型零件，与推土机焊接处开单面V型坡口，火焰切割后容易产生侧弯，交货状态为淬火+回火，后续的变形校正十分困难，为了保证零件的硬度不降低，不能采用火焰校正，而机械矫直不起作用，必须在切割中考慮到零件的热变形制定预防措施。

2 切割工艺制定

2.1 冷裂纹预防

一般冷裂纹产生具备三个条件-淬硬、应力、氢，为防止NM500材质铲刃在切割后发生冷裂，选用我公司大型天然气台车式热处理炉对钢板进行预热，预热温度为100℃，同时在切割后采用低温回火，温度250℃，以释放切割应力，同时也是为了避免冷速过快形成淬硬。

2.2 零件变形预防

零件为细长条零件，并一侧有单面坡口，对直线度的要求为≤3mm，如果采用裁条机进行多枪抽条加工，可保证直线度，但是后续用半自动小车进行单面坡口的加工，由于一侧热量过大，受热不均，通常会产生镰刀状侧弯，难以校正。为了保证零件的外形尺寸，就必须受热均匀，对此我公司采用半自动小车安装双割炬进行切割，其中一侧割据垂直于钢板表面，另外一侧割据与钢板表面成45°角，与坡口角度一致，进行双割炬切割，即能同时切割出直线与坡口，又能使铲刃的切割面受热均匀，防止变形的产生。

3 焊接工艺制定

3.1 预热

由于NM500碳当量较高，容易形成裂纹，焊前用烤枪对工件进行预热，并用红外测温枪进行测量，预热温度为150℃。预热要均匀，不能在某一点过热，同时也为了消除工件上的水汽。

3.2 焊材选用及焊接参数

根据等强匹配原则，选用GHS-70高强度焊丝，焊丝直径1.6mm。采用80%氩气和CO220%二氧化碳的混合气作为保护气，焊接电流280-300/A，焊接电压20-30/V，焊接极性为直流反接，焊接速度0.6cm/s，焊丝干伸长16mm，焊后采用石棉布覆盖以进行缓冷。

4 结束语

经过对NM500材料的分析，摸索制定了铲刃的切割及焊接工艺，即满足了零件的外形尺寸要求，又有效防止了冷裂纹的产生，满足产品的技术要求及相关规范。

参考文献

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