ZG42CrMo大型鑄鋼軌道缺陷焊補工藝

    2013年年初，某機械制造企業(yè)承接了一組(4 件)ZG42CrMo大型鑄鋼軌道制作任務(wù)。該軌道長度約7 m?8m,單件重6 t?7 t，全機加工，需調(diào)質(zhì)處理，為重要受力構(gòu)件。粗加工后，發(fā)現(xiàn)鑄件存在不同程度的鑄造缺陷，主要是氣孔、縮孔、夾渣及少量裂紋。由于工期與成本等方面的原因，該批軌道無法重新制作（注：重新制作同樣存在類似的鑄造缺陷），需在保證質(zhì)量的前提下進行焊補處理

ZG42CrMo焊接性能分析

    ZG42CrMo系中碳調(diào)質(zhì)高強鋼，鋼的碳當(dāng)量CE高達0.87%，可焊性較,由于母材金屬中含碳量高，在焊接過程中，母材金屬的一部分會熔化到焊接金屬中去，致使焊層金屬含碳量增高。凝固結(jié)晶時，結(jié)晶溫度區(qū)間大，偏析傾向大，加之雜質(zhì)和氣孔的影響，容易在焊層金屬中引起熱裂紋，特別是在收尾處，裂紋更為敏感。

焊接材料的選擇

    針對ZG42CrMo鑄鋼的焊接性能及大型軌道的工況特點，經(jīng)多方案對比分析，最終選用抗裂性較好的A507(E16-25MoN-15)奧氏體不銹鋼焊條，為了控制熱輸人，采用直徑為或(/4.0mm的焊條進行施焊。

預(yù)熱、層間溫控、焊后保溫及去應(yīng)力退火

    為防止ZG42CrMo焊接裂紋，焊前應(yīng)進行預(yù)熱，控制好層間溫度和焊后熱處理是鑄造缺陷焊補處理的關(guān)鍵。根據(jù)焊接工藝，結(jié)合工廠實際，制訂鑄鋼軌道焊接工藝技術(shù)參數(shù)

    為消除焊接應(yīng)力，軌道單個缺陷處理好后，應(yīng)進行保溫，等單件鑄造缺陷全面焊補處理好后，進箱式退火爐進行去應(yīng)力退火，軌道焊補后退火工藝

焊接過程應(yīng)注意的事項

    鑄造缺陷可用機加工或碳弧氣刨清除至根部，并打磨見金屬本色，細小裂紋應(yīng)打止裂孔。鑄造缺陷清理后應(yīng)進行磁粉檢查，確認缺陷清除干凈。對缺陷較深處應(yīng)刨出坡口，便于施焊。焊前清除工件表面的油污、鐵銹、水漬和毛刺。焊條使用前經(jīng)250℃烘干，保溫2h，然后放入保溫筒內(nèi)，隨用隨取。整個焊接過程應(yīng)連續(xù)進行，中途不得中斷。控制層間溫度在400 ℃± 20℃的范圍內(nèi)。每條焊道的引弧、收弧處要錯開，收弧時填滿弧坑。為了減小焊接應(yīng)力，用鍵頭圓角為1.0 mm?1.5 mm的風(fēng)鏟逐層錘擊焊道表面，相鄰兩焊層間的錘擊方向要相反。對每層焊道進行認真檢查，對已產(chǎn)生的氣孔、裂紋等缺陷須徹底清除后，再重新進行焊接。缺陷處堆焊完畢后，立即用石棉覆蓋保溫緩冷，然后進行680 ℃±20℃退火處理，消除焊接應(yīng)力。

    為消除焊接應(yīng)力，軌道單個缺陷處理好后，應(yīng)進行保溫，等單件鑄造缺陷全面焊補處理好后，進箱式退火爐進行去應(yīng)力退火，軌道焊補后退火工藝

    焊接過程中，每焊完一道后要清渣，并用10倍放大鏡進行觀察，及時發(fā)現(xiàn)缺陷并進行處理。焊后對焊補處打磨并進行超聲波檢查，確認鑄造缺陷已全部處理。

    首件鑄鋼軌道缺陷焊補處理后， 經(jīng)調(diào)質(zhì)與精加工，未發(fā)現(xiàn)缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量達到圖紙與標(biāo)準(zhǔn)要求。采用上述焊補工藝，先后對另外3件鑄鋼軌道的缺陷進行了修復(fù)，均取得了良好的效果。