焊接十字万向节十字包轴承座焊丝成分分析

张学龙

摘  要：营口中板厂2700精轧机为四辊可逆式轧机，轧制力40000KN，轧制力矩2800KN.m，接轴由十字万向节、中间轴、滑块式万向节、剖分轴承座等组成，十字万向节可反复维修上机使用，接轴在长期大负荷的作用下，十字万向节的十字包轴承座难免会出现疲劳裂纹现象，一旦出现裂纹，不及时处理会造成大的事故，如果在十字万向节备件不充裕的情况，势必要采取对裂纹部位焊接问题，轴承座为合金钢材质，焊接难度大，邀请外委厂商进行焊接处理价格昂贵，因此有必要分析一下焊接轴承座的焊丝成分，并对焊接工艺研究，以达到应急维修降本及保产的目的。

关键词：轴承座、焊接、焊丝、焊接工艺。

前言

营口中板厂2019年3月4日停机点检发现精轧机上下接轴十字万向节十字包轴承座出现裂纹，机旁无备件更换，为了保证中板厂生产顺行，随即联系专业焊接厂商对裂纹进行焊接，焊接后正常轧制钢板，使用至2019年3月20日在途十字万向节到货，检修将其更换下线，焊接部位牢固，没有出现裂纹现象，现就焊接部位使用的焊丝进行成分分析。

一、焊丝物理特征：

1、外表为黄色，经过查询应为镀黄铜，用在焊丝外侧，可防止焊丝生锈，好的合金焊丝、或者进口焊丝没有渡铜。

2、焊丝直径为∮1.2mm。

3、焊丝为盘装，焊丝盘为白色，尺寸测量，并与国标尺寸对比，接近于国标，数据如下：

二、焊丝焊接部位进行光谱分析：

各元素在钢中起的作用分析：

通过光谱分析焊丝中主要含的合金元素为Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Cu，就这几种元素在钢中起的作用进行分析：

硅（Si）：是钢中常见元素之一，在钢中主要用作还原剂和脱氧剂。钢中常含有0.2%至0.3%的硅。

锰（Mn）：是良好的脱氧剂和脱硫剂。钢中含0.3%至0.5%的锰是经常。在碳素钢中加入0.7%至1.8%或以上锰时，就属于特殊钢“锰钢”了。

铬（Cr）：加入钢中能显著提高钢的抗氧化作用，增加钢的抗腐蚀能力。并能够提高钢的强度和耐磨性。

鉬（Mo）：提高淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和矫顽力，提高在某些介质中（如硫化氢、氨、一氧化碳、水等介质）的抗腐蚀性与防止点蚀倾向等。

镍（Ni）：能够钢强化，改善钢的低温性能，特别是韧性，还可以提高钢的淬透性。

铜（Cu）：可以抗大气腐蚀性能，并且也有利于提高钢的强度、耐磨性和屈强比，而对钢的焊接性并没有不良的影响。

三、查询中华人民共和国国家标准（GB/T8110-2008），经过焊丝化学成分比对，牌号为ER55-Ni1的镍钢焊丝化学成分见下表

该焊丝的试验用母材：与熔敷金属抗拉强度相当的镍钢、锰钼钢或其它低合金钢。

该焊丝焊接过程中要求：焊接加热到135℃至165℃，焊接过程中保证135℃至165℃，焊后不需要热处理。

四、十字万向节轴承座裂纹部位实际焊接过程

裂纹部位打坡口  焊接前加热  反复（焊接  气锤锤击  打磨），期间观察温度并适当加热，直至焊接完成  焊后加热至一定温度，空冷。

五、十字万向节十字包轴承座的材料分析：

轴承座材质为：15CrNi4MoA;化学成分见下图表：

轴承座材质内合金元素Ni含量较高，应属于镍钢范畴。

六、轴承座焊接部位硬度检测：

焊接部位硬度HB191、HB246，轴承座母材硬度HB340、HB363。

七、结论：

分析为该焊丝属于镍钢焊丝，牌号应为ER55-Ni1，焊后不需要热处理，适合于现场焊接作业。