徐工挖掘机焊接工艺技术研究方案

徐工挖掘机焊接工艺技术研究方案内容摘要：

.或者在同一规范下改变预热温度 .根据 裂纹率确定预热温度 de 下限和焊接热输入 de 范围 . 本试验参照 一 84《焊接性试验斜 Y 型坡口焊接裂纹试验方法》评定钢徐工挖掘机结构优化与焊接工艺技术研究方案 9 de 冷裂倾向 .如图 2 制备和组装试件 .试验焊缝与拘束焊缝选用 相同 焊丝进行焊接 .首先焊接拘束焊缝 .采用双面焊接 .焊后在空气中自然冷却 12 小时后开始焊接试验焊缝 . 焊前首先用丙酮擦干坡口 .然后进行试验焊缝 de 焊接 .试验焊缝采用单道焊 .根据不同 de 材料选择不同 de 焊接工艺参数 （工艺参数 de 选择参考表 1 所示） . 图 2 斜 Y 型坡口焊接裂纹试验试样尺寸及坡口形状 表 1 斜 Y 型坡口试验试验工 艺参数及试验结果 编号 预热温 度 ℃ 混合气体 比例 /% 焊接电流 A 电弧电压 V 热输入 (KJ/mm) 焊接速率 (m/s) A钢 1 A钢 2 A钢 2 „ B 钢 1 B 钢 2 B 钢 2 „ C 钢 1 C 钢 2 C 钢 2 „ 热影响区最高硬度试验 焊接热影响区 （ HAZ） de 最大硬度 de 一项评定指标 .其应用价值 在于可以由给定 de 焊接工艺条件和规范参数估算被焊材料热影响区 de 最高硬度 .以此推断其冷裂倾向和拉伸性能 ； 根据给 定材料 de 允许最大硬度来确定 焊前徐工挖掘机结构优化与焊接工艺技术研究方案 10 预热 及 焊后热处理 de 工艺规范 .HVmax 是 HAz 组织 de 反映 .其大小取决于材料在焊接热循环作用下 de 相变过程 .为便于计算 .通常将 HVmax 视为材料碳当量 （ Ceq） 和 HAZ在特定温度下 de冷却速度或特定温度区间 de冷却时间 de函数 .热影响区最高硬度法是采用标准 de 试件、标准 de 焊接参数 .用测定 de 焊接热影响区 de 最高硬度值 HVmax间接地评价钢材焊接冷裂倾向 de 一种试验 方法 . 热影响区最高硬度试验参照国标 一 84《焊接性试验焊接热影响区最高硬度试验方法》 de 要求进行 .试板尺寸 75mm200mm de 中心线堆焊出长 12510mmde 焊缝 .焊接规范 参 见表 1. 焊后将试件置于通风处自然冷却 12 小时 .用机械加工 de方法在垂直于试件中心线de 焊缝中部切割出试样 .试样尺寸一般为 40mm .以显示出熔合线 .在熔合线点 两侧各定 7 个以上 de 点作为硬度测定点 .每点 de 间 距为 . 作出焊接接头硬 度分布曲线并分析组织对硬度值 de 影响 .焊接 HAZde最高硬度主要取决于母材 de化学成分与冷却条件 .其实质是反映不同金相组织 de性能 .焊接中可以通过增大冷却时间 t8/5降低 HAZde 最高硬度 .但是过分延长 ts/5 会使 HAZ 在高温停留时间太长 .从而使晶粒粗化 .第二相析出等 .所以主要通过控制热输入 .配合焊前预热和焊后缓冷等工艺 .实现控制 HAZ 硬度 .又不使 HAZ 晶粒脆化 de 目 de. 搭接接头焊接裂纹试验 搭接接头焊接裂纹试验 (简称 CTS).主要用于评定低合金高强钢搭接接头 de 焊接冷裂敏感性 .验证母材与焊 材 de 匹配 . 试验参照 一 84《 焊接性试验搭接接头 (CTS)焊接裂纹试验方法》进行 .接头形式为角焊缝 .不开坡口 .试板 de 尺寸及焊缝分布如图 3 所示 . 焊前要求上板试验焊缝 de 两个端面必须进行机械切削加工 .上下板接触面及试验焊缝附近 de 氧化皮、油、锈等均要打磨干净 .按图 3(a)组装试板 .首先焊接拘束焊缝 .待拘束焊缝完全冷至室温后将试件放在隔热平台上焊接试验焊缝 .先焊接试验焊缝 验焊缝 1 完全冷至室温后焊接试验焊缝 参 见表 1 和焊缝 2 略有不同 .焊后置于室温 48 小时后如图 3(b)进行解剖 .并在光学显微镜下检测焊缝跟部和HAZde 裂纹 . 徐工挖掘机结构优化与焊接工艺技术研究方案 11 图 3 高强钢搭接接头 (CTS)焊接裂纹试验 挖掘机用 钢 焊接接头 力学性能试验 焊接接头抗拉强度试验 焊接接头抗拉强度实验参照 GB2651— 89《焊接接头拉伸试验方法》进行 .垂直于焊接接头取样 .制作标准 拉伸试验 .测定接头 de 抗拉强度 . 焊接接头抗拉强度试验焊接工艺参数参见表 2. 试板尺寸 建议为 300mm180mm 按照不同 de 钢 de 参数确定 . 焊接接头微观 组织分析 在光学显微镜和电子显微镜下分别分析 焊缝、 HAZ 粗晶区、 HAZ 细晶区 de 微观形貌及其分布 .并分析熔合区微观组织 de 演化、合金成分 de 分布 . 工艺参数与表 2 相同 . 焊接接头弯曲试验 焊接接头弯曲试验 (Test of bend for welded joint)参照 GB2653— 89《 焊接接头弯曲及压扁试验方法》对高强钢焊后接头进行横向背弯和面弯试验评价该钢材接头 de 抗弯曲能力 . 弯曲试验 de 横弯试样垂直于焊缝轴线截取 .机械加工后 .焊缝中心线应位于试样 长度 de 中心 .试样采用机械加工方法 .制 备方法及要求参照 GB2653— 89 进行 .建议 试板尺寸 200mm125mm 2 所示 . 徐工挖掘机结构优化与焊接工艺技术研究方案 12 表 2 焊接接头拉伸试验焊接工艺参数 编号 层数 混合气体比例 % 焊接电流 A 电弧电压 V 热输入 (KJ/mm) 焊接速率 (m/s) A钢 打底 2 3 „ 盖 1 盖 2 „ B 钢 打底 2 3 „ 盖 1 „ C 钢 打底 2 3 „ 盖 1 „ 备注：环境温度 xx ℃ .预热 xx ℃ .后热 xx℃ xh 焊接接头冲击试验 为了验证 各种材料焊接 接头 de 强韧性 .进行焊接接头冲击试验 .参照 GB2650— 89《焊接接头冲击试验方法》 进行系列冲击试验 .缺口采用夏比 V 型缺口 . 脆性转变温度是指随着试验温度 de 降低 .金属材料从韧性状态向脆性状态转变 de温度 .脆性转变温度越高 .表明材料脆性断裂 de 倾向越大 .在夏比 V 型缺口韧性试验中 .主要利用以下三种准则确定转变温度 ： 1） 能量准则 一般将冲击功降到 20J 或者 40J 时 de 温度定为转变温度 .有 de 标准取对应最大冲击吸收功一半 de 温度为转变温度 . 2） 断口准则 以冲击试样断口上晶粒状断面百分率达到某一百分数时 （ 50%） de温度作为转变温度 . 3） 变形准则 以测量冲击试样缺口根部 de 横向相对收缩达到某一定值 （ %）时 de 温度作为转变温度 . 本试验 结 合 1） 2）综合分析确定 . 徐工挖掘机结构优化与焊接工艺技术研究方案 13 为了保证冲击试样缺口处韧性均匀 .坡口设计成单边 V 型 .缺口分别位于焊缝中心和热影响区 .试样制备 de 有关事项按 GB2649 规定进行 .焊接工艺参数 参 见表 2 所示 . 应用 SEM 分析拉伸和冲击试样断口 .分析断裂 de 微观机制 .。