牵引梁上盖板焊接工艺提升

张志洪 姚元文 胡江

摘要：本文介绍了漏斗车牵引梁上盖板组焊时产生的变形，通过工艺特点、焊接方法、焊接材料、焊接规范等方面的全面分析，制定了有效措施，从而保证了产品的质量。

关键词：牵引梁;焊接变形;全面分析;有效措施;质量

今年公司接到外方订单，委托生产矿石漏斗车，这是由外方提供图纸并全程监控，完全按外方标准制造的新型自卸矿石漏斗车。这是公司的产品又一次走出国门，实现了真正意义上的拓展和进军国际市场。由于此车对焊接要求非常严格，所有参加此车生产的电焊工必须参加上岗前培训，考试合格后方可持证上岗。焊接过程中严格执行焊接工艺、规程，关键焊缝必须经过超声波探伤合格后，才能进入下一道工序。牵引梁上盖板的焊接就是其中很重要一种。

一、牵引梁上盖板拼接方案

牵引梁上盖板由两块8mm的纵板和一块14mm横板拼接而成，焊接处开45°单边V形坡口，钝边≤1mm，装配间隙≤1mm。材料为09CuPCrNi-A的耐候钢，这种钢材的抗拉强度480MPa，屈服强度345MPa。

二、焊接工艺

此钢可用多种焊接方法焊接，焊接性良好。根据焊接材料的化学成分等级强原则，我厂采用的是富氩气体（80%的氩气+20%的二氧化碳的混合气体）保护焊打底、填充和盖面，用埋弧焊封底的焊接工藝。气保焊采用KR-500Ⅱ焊机，牌号为TH550-NQ-Ⅱ的耐候钢焊丝，这种焊丝的抗拉强度440MPa，屈服强度340MPa。焊丝中加入了少量的合金元素，显著加强了抗腐蚀效果。埋弧焊采用的是ZX5-1000R焊机，牌号H08A的低锰焊丝，这种焊丝的抗拉强度440MPa，屈服强度340MPa。配合高锰高硅低氟焊剂HJ431。焊缝熔深大，成形良好，电弧较稳定，焊缝金属的力学性能好。在焊前焊剂应进行200℃-250℃烘干，烘干1小时以上，避免受潮引起的气孔。

三、焊接质量控制

在生产过程中，发现在焊接完成后牵引梁上盖板沿焊缝产生角变形，两侧产生波浪变形。焊缝内部融合不良。主要发生在端部，中间也有少量分布，导致探伤合格率低。这严重影响了产品质量，给后面工序的装配也带来了困难。

（一）焊缝内部融合不良的原因

1.起弧时温度不够导致融合不良。

2.焊接规范不匹配。

3.焊枪角度不对。

4.接头时成型不良。

针对焊缝内部融合不良的原因，我们在装配时在焊缝两端加装引弧板和收弧板，并且材质、坡口形式、大小和方向必须与焊缝一致，以避开端部缺陷。先用气保焊焊接打底层填充层时，焊枪对准坡口的中心，保持在60°-80°，前倾角80°-90°，直线运条或作轻微横向摆动，特别注意焊缝两侧的融合，这直接关系到焊缝质量。焊接盖面层时，焊枪夹角保持在80°-90°，前倾角80°-90°，锯齿形运条或月牙形运条。焊接层数3层-4层，层高控制在2mm-3mm（尽可能小）。焊接打底层和填充层的过程中，每层焊缝的接头处应错开50mm以上，必要时需打磨以去除缺陷。每层焊缝焊后将焊接缺陷用砂轮机清理干净，焊接接头处打磨至圆滑过渡并补焊合格后，再进行下一层焊缝的焊接。

使用埋弧焊进行翻面焊接时，焊前将气保焊透过的焊瘤用角向砂轮机打磨干净。把埋弧焊机吊上工件后，对轨道进行调整，使焊丝中心对正焊缝中心，轨道与焊缝平行，焊丝夹角与母材垂直。在引弧板处引弧。埋弧焊在焊接时由于焊剂的遮盖无法直接观察到电弧和焊缝的相对位置，主要凭焊工的经验判断焊缝是否焊偏，用横向调节手柄进行调整。焊接尽量一次完成，焊缝一定要在收弧板上收弧，使产生缺陷的可能性降至最低

（二）产生波浪变形的原因

1.线能量大，作用在焊缝上的热量较大。

2.焊缝较长，受热不均匀导致焊件产生波浪变形。

（三）针对变形的原因

我们采用，在用气保焊焊接前用夹具将上盖板两侧固定在模具上。焊接完成后不能立即卸除夹具，必须等温度降到50℃以下方可卸除。冷却后松开夹具，对焊接缺陷进行补焊打磨，将焊接飞溅清除干净。在用埋弧焊焊接时用夹具将上盖板一侧固定，另一侧利用埋弧焊机、轨道和操作工人自身的重量压在工件上，减少焊件变形。

1.在焊接时采用分段退焊法（每段600mm-800mm）改变焊缝的热输入，从而减少焊件变形。

2.相邻两层焊缝的焊接方向应相反，使热量分布更均匀，减少变形量。

3焊接时层间温度控制在150℃以下。

在焊接结束且外观检验合格的情况下，牵引梁上盖板拼焊完成24小时后对拼接焊缝进行超声波探伤，对不合格部位进行返修，对翻修部位，允许在返修后8小时后进行超声波探伤。但同一条焊缝的焊修次数不能超过3次。探伤合格后方流入下道工序。

四、结语

在焊接过程中，只要严格执行制定的工艺规范，就能达到产品的设计要求，保证产品质量。

参考文献：

[1]中国机械工程学会焊接学会编.焊接手册第3卷焊接结构[M].北京：机械工业出版社，2001.