[發明專利]燒結機臺車斷裂焊接修復方法

無效

• 申請號: 201310045144.4
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103084702A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鄭祖光;李俊龍;劉錦華;胡柏上;曾朝暉;張鑫;唐承廣;黃奇志;詹行國;盧喬;何東順;盧志群
• 申請（專利權）人: 廣東韶鋼松山股份有限公司;廣東韶鋼建設有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/16;B23K9/235;B23K33/00
• 代理公司: 韶關市雷門專利事務所 44226
• 代理人: 周勝明

技術領域

本發明屬于對開裂的球墨鑄鐵件進行焊接修復的技術領域，是涉及一種以基質為球墨鑄鐵材料的燒結機臺車斷裂焊接修復方法。?

背景技術

燒結機的臺車為整體鑄造的剛性框架，中間的兩條主梁截面規格較大，兩邊的端梁截面規格較小，材質為球墨鑄鐵。在燒結礦的生產過程中，燒結機臺車各部件在運行過程中受到冷熱循環差別較大，產生熱脹冷縮的變化時間也不一致，且主梁和端梁為剛性框架，導致端梁受主梁限制產生強大拉應力，且球墨鑄鐵延伸率很低，脆性大，抗拉強度小，拉應力超出抗拉強度就會產生斷裂，經過多次冷熱循環，裂口逐步延伸，直至整個截面斷裂，完全斷裂的斷口間隙呈現上大下小狀態。我國鋼鐵冶金企業燒結生產每年在用球墨鑄鐵臺車約15000臺，在使用過程中有80%會出現裂縫，由于球墨鑄鐵材料的不可焊性，大部分廠家都是直接將其報廢，導致設備運行成本居高不下。?

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種能充分利用廢舊設備、修復成本低的以球墨鑄鐵為基質的燒結機臺車斷裂焊接修復方法，本發明主要是通過有效熱處理將使外部應力對焊縫的影響由拉應力轉為壓應力，達到通過焊接修復燒結機臺車斷裂處的目的。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種燒結機臺車斷裂焊接修復方法，該燒結機臺車是由主梁、端梁和側梁組成的框架結構，主梁和端梁為剛性框架，導致端梁受主梁限制產生強大拉應力，致使側梁所受拉應力超出抗拉強度而產生斷裂，其修復工藝步驟是：?

第一步：加工斷口兩側坡口，在保證焊接操作前提下盡量采用小角度坡口角度，有利于減小焊縫角變形應力，坡口間隙盡量平直均勻，焊道彎曲部位盡量平緩過渡；

第二步：在臺車端梁斷口的相鄰主梁上同截面部位加熱，使其受熱膨脹從而張開斷口，加熱溫度持續穩定，主梁上加熱縱向范圍在與斷口同截面附近，減小橫向筋板對斷口展開效果的影響；

第三步：在斷口上下翼緣端塞入楔子使斷口二次張開，斷口兩端塞開距離盡量一致；

第四步：斷口焊接：制定合理焊接順序，焊道縱向焊接順序為先焊腹板，然后松開楔子焊接翼緣端，焊道截面焊接順序是先從坡口底往上焊坡口面，然后填焊焊縫中間空隙，最后進中間焊縫合攏焊接；

第五步：斷口腹板焊完后，松開楔子填充焊接翼緣端，此時腹板焊縫已承受壓應力，翼緣端的焊接同腹板焊接工藝，在翼緣端過渡層焊接時，當加熱溫度不夠時，采用火焰輔助加熱；

第六步：焊道焊完后對焊縫金屬保溫緩冷，保證熔合線區域球墨鑄鐵力學性能，最后停止主梁加熱空冷，主梁冷卻收縮，彌補側粱焊接接頭收縮量，同時由于主梁加熱范圍較大，收縮量大于焊接接頭收縮量從使接頭施加二次壓應力。

在所述第二步中，由于球墨鑄鐵含碳量高，熱膨脹性較大，加熱溫度不得高于消應力退火溫度，溫度過高容易出現加熱區域軟化，膨脹率受另一側主梁和端梁限制，斷口張開效果不理想，對燒結機臺車的加熱溫度為500～600℃。?

在所述第四步的焊接過程中，采用間歇焊工藝，毎焊接一定長度停下立即對焊縫金屬進行錘擊使其產生橫向延展，尤其在合攏焊道焊接時需全面充分的錘擊焊縫金屬讓其在冷卻過程中充分延展；焊接參數在保證熔合性基礎上盡量采用小線能量參數，減小焊縫熱輸入對接頭熔合區的影響。?

所述第四步焊接采用只在焊縫和母材之間焊接鎳基焊材過渡層，焊道中間用低合金鋼焊材替代填充的方法降低焊材成本。焊接時先在坡口面用手工電弧焊焊接過渡層，然后用CO₂氣體保護焊填充焊接中間層，中間層按照順序進行填充焊接，過渡層焊接前對坡口面進行預熱處理，改善鎳基焊條與球墨鑄鐵的焊接性，中間填充焊接時不用加熱，只需保持合適的層間溫度。?

本發明的積極效果是:?通過有效熱處理使外部應力對焊縫接頭的影響由拉應力轉為壓應力，通過制定合理焊接順序，保證球墨鑄鐵臺車焊接修復后機械性能，達到完全修復燒結機臺車側梁斷口的效果，該技術具有可行有效、修復成本低、修復率高、修復后顯著改善臺車框架整體力學性能延長臺車使用壽命的特點，在燒結機臺車的修廢利舊降低設備運行成本方面取得顯著良好效果。且采用只在焊縫和母材之間焊接鎳基焊材過渡層，焊道中間用低合金鋼焊材替代填充的方法降低焊材成本，不僅可獲得巨大的經濟效益，并充分利用廢舊設備，大大降低了設備運行成本。?

附圖說明

圖1?燒結臺車結構示意圖。?

圖2?斷口焊接填充順序示意圖。?

圖中：1-主梁、2-端梁、3-側梁、4-滾輪、5-主梁加熱區域、6-斷裂口、7-背面清根部分、8-坡口面打底過渡層。?