吨电动铁水包耳轴的焊接质量控制(铸造热处理专业)

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1、16吨电动铁水包耳轴的焊接质量控制(铸造热处理专业)无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书16吨电动铁水包耳轴的焊接质量控制材料10831周磊摘要：耳轴对于铁水包的浇注安全起到至关重要的作用，它承载着铁水包盛放铁水的大部分重量，那么对于耳轴的焊接就显得尤为重要了。由于耳轴的焊接不仅要保证其焊缝的质量，而且还要保证其在铁水包两端的耳轴的同轴度达到设计要求。本文通过对耳轴材料的选择和堆焊焊接来保证焊缝质量，采用“假轴”的焊接工艺使得铁水包两端的耳轴达到设计的同轴度要求，再经过对产品的探伤和去除焊后应力达到耳轴焊接的质量控制要求。关键词：焊接耳轴45钢

2、质量控制1前言铁水包用于铸造车间浇注作业，在炉前承接铁液后，由行车运到铸型处进行浇注。耳轴是我公司生产的16吨铁水包上的关键部件，它是铁水包的重要承载和传动部件，炉体和减速变频机的重量都作用其上。在工作中它要传递倾动力矩，不仅要承受弯、扭、高温传导和高温辐射热负荷，而且还要承受由于频繁启动和制动而引起的冲击负荷。耳轴的设计首先应考虑安全因素，其次是大批量的使用，还须考虑它的经济性。对其制造、使用尤为重要，所以它直接影响着整套设备的安全。那么对于耳轴的焊接就显得尤为重要了，其中对于铁水包耳轴的焊接，特别是铁水包所要求的包体两侧的耳轴焊接时保持同轴度

3、，铁水包托圈耳轴同轴度的控制是铁水包托圈设计、制造及使用过程中需考虑的一个重要技术指标，其取值不但与设备的制造使用有关，也与托圈系统支撑机构的原理有关，其合理的取值与评估在业内有各种不同的观点。事实上，该值的取值直接影响托圈的制造和铁水包耳轴支撑的安全使用，故耳轴同轴度的测定与控制是托圈设计、制造及使用过程中要控制的一项关键的技术。1无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书图116吨电动铁水包及其耳轴针对于耳轴在此方面的焊接要求，我厂经过多次焊接及其在耳轴的焊接质量控制方面不断进行工艺改进，保证了焊缝满足要求。也采用了使用“假轴”的定同轴度的焊接工

4、艺，在这方面最终取得了较好的成绩，保证其同轴度达到要求，减少耳轴因为同轴度问题而产生的安全事故。所生产的各种规格的铁水包，特别是耳轴焊接要求方面经过检测各项指标均达到了设计要求，从而掌握了这一结构的焊接要领。同时，使铁水包耳轴的性能更优良，更安全可靠，并且大大降低了铁水包的制造成本和周期。2分析2.1材料的分析铁水包体的材料为Q235钢，连接筋板材料也为Q235钢，筋板更好的加强了耳轴和包体、托圈的固定，增强了耳轴与包体焊接承受各种力的强度。而耳轴的材料我们现有2种牌号的钢可供选择：45钢和25CrMnSi。45钢为普通碳素钢，2无锡职业技术学院

5、毕业设计（论文）说明书而25CrMnSi为合金钢，为了更好的选择这两种材料哪一种更适合铁水包耳轴的材料，作了如下分析对比：2.1.1材料的化学成分及机械性能表125CrMnSi和45钢的化学成分表225CrMnSi和45钢的机械性能根据表2可知25CrMnSi具有较高的强度和韧性，冷变形加工塑性高，含碳量低，锰、硅含量较高，抗拉强度和屈服强度较高，收缩率和冲击功适中，用于制造强度较高的焊接件，韧性较好的受拉力的零件，以及厚度小于16mm的薄板冲压件、冷拉零件、冷冲零件，同时也是大型锻件耳轴的材料，可承受70T的重量。45号钢为优质碳素结构用钢,硬

6、度不高易切削加工，调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的，但表面硬度较低，不耐磨。可用“调质＋表面淬火”提高零件表面硬度。45号钢用途：轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。3无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书从成分和机械性能方面可以看出，45钢的强度和屈服点都比25CrMnSi低，而25CrMnSi更适合制造高强度的要求的零部件，合金材料给予了它的这个性能，但是45钢经过调质处理后零件具有良好的综合机械

7、性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的。2.1.2材料的焊接性包体材料和筋板均采用Q235钢，它属于低碳钢，由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后续加热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。25CrMnSi焊接热影响区的脆化和软化：25CrMnSi钢与Q235相比，由于含碳量偏高合金元素多,钢的淬硬倾向大Ms点又低,因而在淬火区产生大量脆硬的马氏体,导致

8、严重脆化,因此钢水包所用的25CrMnSi耳轴在焊前为调质状态下,如果焊接时热影响区被加热到超过调质处理时回火温度的区域,将出现强度、硬