WY25型挖掘机斗体与斗齿的焊接修复方法

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2011-08-15 10:22 WY25型挖掘机斗体与斗齿的焊接修复方法

1.铲斗材料及其焊接性

WY25型挖掘机的斗体材料为Q345，其焊接性良好。斗齿材料为ZGMn13(高锰钢)，在高温下呈单相奥氏体组织，具有很好的韧性，在冲击载荷作用下因表面层加工硬化而具有高耐磨性。但这种钢焊接性较差：一是在焊接热影响区析出碳化物引起材料脆化;二是焊缝产生热裂纹，特别是在近缝区产生液化裂纹。

(1)热影响区析出碳化物引起脆化

ZGMn13高锰钢在再次受热超过250℃时可能会沿晶界析出碳化物，使材料的韧性大大下降，严重损害高锰钢的优异性能。经分析，当高锰钢再次加热且冷却速度较快时，碳化物首先在晶界处析出，随着停留时间的延长，晶界碳化物将由不连续的颗粒状态变为网状分布，其脆性显著增加。因此，当高锰钢在焊补或焊接后再加热时，就会在焊接热影响区的一个区段内不同程度地析出碳化物，并可能向马氏体转变，不仅使材料变脆，而且还会降低其耐磨性和冲击韧性。并且，在热影响区易析出碳化物的温度范围(650℃左右)内的停留时间越长，碳化物析出越多。

为减少碳化物的析出，防止材料失去韧性而变脆，应采取措施加快其冷却速度，即缩短在高温下的停留时间。为此，焊接时要采用短段焊、间歇焊、泡水焊等。

(2)焊接热裂纹

防止热裂纹产生的办法是，降低基本金属或焊接材料中S和P的含量;也可从焊接工艺上采取措施尽量降低焊接应力，如采用短段焊、间歇焊、分散焊和焊后锤击等。在斗体上堆焊高锰钢时，可以先焊一层Cr-Ni、Cr-Ni-Mn或Cr-Mn奥氏体钢作隔离焊道，可防止裂纹。

2.斗体与斗齿的焊接工艺

(1)焊前准备

首先从斗体上切除已磨损的斗齿，然后用角磨机把安装斗齿处打磨干净，不得存有泥垢、铁锈，并仔细检查有无裂纹等缺陷;在斗齿待焊处用碳弧气刨开出坡口，并用角磨机清理干净。

(2)施焊

①首先在斗体上(与斗齿的接合处)用GBE309-15焊条进行堆焊，焊前焊条需经350℃、15h烘干，焊接电流应偏大、焊速略慢，以保证熔合区镍含量5%～6%，防止产生对裂纹敏感的马氏体。

②进行定位焊。斗齿装配到位后，用直径为32mm的D266焊条进行两侧对称的定位焊，焊缝长度不超过30mm。焊后立即水冷并锤击。

③打底焊。用直径为32mm的D266焊条进行打底焊。用小电流、直流反极性、断续焊、短段焊。每次停焊时应及时水冷，间层温度控制在50℃以下。

④进行填充焊。底焊焊完后，改用直径为4mm的D266焊条进行断续焊，焊接电流为160A，一根焊条分3～4次焊完，每次停焊时仍须及时用水冷却焊道至50℃以下，并进行锤击，以消除应力与防止碳化物析出;每焊完两层则进行左右焊缝轮换焊接以保证焊接的对称性，直至焊脚达16mm为止。每焊完一道用放大镜检查裂纹情况，如有裂纹则用碳弧气刨消除后再焊接。 铲斗斗齿经此方法修复后经一年多的使用，焊缝仍然良好。此方法修复斗齿效率高、成本低、效果好，有一定的实用价值。

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