[發明專利]一種電鏟斗桿的焊接方法

有效

• 申請號: 201810300942.X
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108515255B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 張洋;蔡國強;馮韶楠;宋立柱;廖富生;王博;趙鑫
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學;中鐵十九局集團有限公司;中鐵十九局集團礦業投資有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/02;B23K9/235;B23K35/30
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 田甜

本發明涉及鋼焊接技術領域，具體公開一種電鏟斗桿的焊接方法。所述焊接方法，在?25℃～35℃的環境中，以堿性藥皮類奧氏體不銹鋼焊條為焊接材料，采用直流反接手工電弧焊對ZG28NiCrMo鑄鋼母材進行焊接，或采用直流反接手工電弧焊對ZG28NiCrMo鑄鋼與16Mn低合金高強鋼異種鋼母材進行焊接，所述焊接包括打底層焊接、填充層焊接、蓋面層焊接。本發明有效提高了焊縫的低溫沖擊韌性，滿足了其力學性能和低溫條件下的使用要求，延長了焊修后斗桿的使用壽命。

技術領域

本發明涉及鋼焊接技術領域，尤其涉及一種電鏟斗桿的焊接方法。

背景技術

電鏟是露天采礦用主要重型裝備之一，主要用于剝離礦山表面的覆蓋物和對礦石進行采裝，適用于地形復雜、環境惡劣礦山的開采。應用電鏟進行露天采礦，具有過程自動化程度高、產量大、成本低、安全性高等特點，并且其開采效率比井下開采高5～10倍，能夠滿足人類對資源日益增長的需求。

斗桿作為電鏟的主要工作裝置之一，是由斗桿梁、推壓齒條和抗扭箱三部分組成。它承擔著連接鏟斗和動臂的作用，經推壓機構和提升機構的配合實現挖掘操作，在電鏟的使用過程中，斗桿承受重復的交變應力，會產生疲勞裂紋，使斗桿發生斷裂等故障，影響挖掘作業的正常進行。

研究表明，斗桿在高寒條件下工作過程中承受的沖擊載荷和斗桿材料的低溫沖擊韌性下降是導致斗桿低溫脆斷的主要原因。斗桿的受力復雜，除承受推、拉過程的彎曲應力，偏載挖掘時的扭矩外，由于挖掘過程巖層硬度的不同還受頻繁重負荷的沖擊作用。電鏟在高寒地區使用時，冬季氣溫可達零下40℃，低溫使金屬內部組織發生變異，降低材料的韌性，發生低應力斷裂現象，需要對其進行焊接。焊接后的構件，若焊縫低溫沖擊性能較差，低溫脆斷最易于發生在焊縫處，由于焊縫在低溫脆斷前沒有明顯的宏觀塑性變形，所以構件的斷裂是突然的，不僅對設備和材料造成損失，嚴重者可能給人們的生命安全帶來威脅，因此需要研發適用于電鏟斗桿低溫條件下的焊接方法，并且提高焊縫的低溫沖擊韌性，延長焊接后斗桿的使用壽命。此外電鏟斗桿的推壓齒條在使用過程中經常發生磨損，需要頻繁更換，更換后也需將其與斗桿梁之間進行焊接。

電鏟斗桿推壓齒條的主要材料為低合金鑄鋼，斗桿梁的主要材料為低合金高強度鋼，對斗桿的焊接涉及到齒條材料同種材料之間、斗桿梁同種材料之間及齒條與斗桿梁異種材料之間的焊接，其中異種鋼之間的焊接難度較大，必須采取可靠的工藝方法才能確保焊接質量。目前常用的焊接電鏟斗桿的焊接方法主要包括手工電弧焊和半自動二氧化碳焊，焊接過程在室溫下進行，焊接材料多為低氫型焊條，如J506或J507等，焊前需要進行預熱。現有方法不能滿足高寒地區作業的電鏟需要在低溫下進行焊接修復的要求，且電鏟斗桿結構尺寸較大，焊前預熱和焊后熱處理等措施不容易實現，尤其對于不嚴重的裂紋，焊接過程需要在電鏟設備現場完成，現有方法進行焊接時，如果環境溫度過低，焊前預熱溫度不夠或焊后熱處理不能達到要求會嚴重影響焊接質量。

發明內容

針對現有焊接方法不能滿足低溫下焊接修復要求，且電鏟斗桿結構尺寸較大，焊前預熱和焊后熱處理等措施不容易實現等問題，本發明提供一種電鏟斗桿的焊接方法。

為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：

一種電鏟斗桿的焊接方法，在-25℃～35℃的環境中，以堿性藥皮類奧氏體不銹鋼焊條為焊接材料，采用直流反接手工電弧焊對ZG28NiCrMo鑄鋼母材進行焊接，或采用直流反接手工電弧焊對ZG28NiCrMo鑄鋼與16Mn低合金高強鋼異種鋼母材進行焊接。

相對于現有技術，本發明提供的電鏟斗桿的焊接方法，采用堿性藥皮類型的不銹鋼焊接材料及相應的工藝設計，實現了低溫、無預熱條件下電鏟斗桿用ZG28NiCrMo鑄鋼母材，或ZG28NiCrMo鑄鋼和16Mn低合金高強鋼異種鋼母材進行焊接，有效提高了焊縫的低溫沖擊韌性，滿足了其力學性能和低溫條件下的使用要求，延長了焊修后斗桿的使用壽命。

具體實施方式