对于托圈耳轴的焊接工艺分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com脚咖圜托圈耳轴的焊接工艺分析山东冶金机械厂(淄博255064)张广英杨文奎近年来，我国钢铁行业发展迅速，已成为世界钢铁焊接接头坡口形式为单边u形坡口，钝边为2mm生产大国，其中转炉炼钢占了主导地位，对与之相配套(见图2)。的转炉炼钢设备的要求也在不断提高。在此形势下，焊接式整体托圈的优点也越显突出，其中转炉托圈耳轴由以前的螺栓紧固结构改为了焊接结构。我厂经过多次焊接试验并不断进行工艺改进，在这方面最终取得了较好0+-^的成绩，所生产的各种规格的托圈经过检测各

2、项指标均一8O一达到了设计要求，从而掌握了这一结构的焊接要领，在图2轴头钢板坡口形式同行业内达到领先水平。同时，使托圈设备的性能更优二、材料的焊接性分析良，并且大大降低了制造成本和周期。耳轴材质为20MnMoNb，托圈腹板的材质为Q345一、焊接结构介绍(16Mn)，厚度为80mm。传统的托圈轴头多为铸钢结构，能够承受较大的力(1)20MnMoNb的焊接性分析20MnMoNb属于低矩，但构件厚大笨重，制造成本较高。近年来，经过工碳调质钢，具有高的屈服强度、良好的塑韧性及耐磨、艺改进把原来的铸钢件(托圈轴头

3、)改为了焊接结构，www.bzfxw.com耐蚀性，所以一些重要的轴类结构常选用此种材料。从而使托圈成为组合式焊接结构。两端耳轴块为锻钢和20MnMoNb的焊接特点是：在焊接热影响区，特别是焊低合金结构钢板焊接结构，扇形体用焊接结构钢板焊接接热影响区的粗晶区有产生冷裂纹和韧性下降的倾向。成形。改进后的轴头结构(以某一规格托圈为例)如图虽然淬硬倾向较大，但在焊接热影响区形成的低碳马氏1所示体可发生自回火，使得冷裂纹倾向比中碳调质钢小得多，有较好的焊接性。为更有效地防止冷裂纹的产生，还必须严格控制焊接时的氢源

4、并选择合适的焊接方法和焊接参数。因钢中的碳、硫含量都较低，含锰量及Mn／s较高，其热裂纹倾向较小。另外，焊接时不宜采用过大的热输入和过高的预热温度，应控制焊接冷却速度不宜过慢。在过低的冷却速度下，热影响区的粗晶区将出现上贝氏体及M-A组元等组织而脆化。为保证焊接热影托圈轴头部分响区的韧性，要确定最大焊接热输入，也就是焊接接头图1托圈耳轴结构允许的最低冷却速度。参磊工热加工堡塑曼堡星!曼塑_WWW．maohinfSt．Com．cn维普资讯http://www.cqvip.com(2)Q345焊接性分析Q34

5、5是以Mn、Si为主要构，直径较大，焊接量相对较大，形式上属于双层法兰合金元素的钢种，属于热轧钢，其屈服强度大于结构，环形焊缝本身受到的约束度是比较大的。从结构343MPa，是应用很广的低合金钢，一般都以热轧、正火上看，主要受凝缩应力的作用，对于厚板结构的焊缝，状态供货。Q345的主要化学成分为：=0．12％一不可避免地受三向应力影响较大，而这种应力结构对焊0．20％、=0．20％～0．6％、M=1．20％一1．60％，缝结构的影响最大，所以在制定焊接工艺时，应引起足可以计算出其碳量取最大值为0．49，从

6、而可以算出相够的重视，制定相应的焊接方案。应的裂纹敏感系数最大值为0．30。从Q345的化学成分①来看，含碳量低而含Mn量较高，Mn／S能达到焊接要求，具有较好的抗热性能，正常情况下焊接时不会出现热裂纹。从材料本身考虑，冷裂纹是焊接Q345钢板易出现的主要问题，淬硬组织是引起冷裂纹的决定性因素。因此焊接过程中能否形成由氢致裂纹及敏感的淬硬组织是⑤评定Q345钢板焊接性的一个重要指标，所以在制定焊图3接T艺时，府充分考虑氰的因素。为防止出现冷裂纹，①一⑧为焊接顺序需采取预热措施。由于Q345不含强碳化物形成

7、元素，四、焊接工艺的制定及焊接过程控制所以对再热裂纹小敏感。Q345的热影响区性能变化与1．焊前准备合金元素含量等有很大关系，主要表现为热区的脆化问(1)将加工好的耳轴和托圈按图样要求装配好，并题。Q345俐过热解理应力和低温断裂降低的根本原进行点焊固定，对焊缝两侧50mm范围内的水、铁锈、因是氏体、铁素体加M—A组元素数量的增加，以及油污及其他杂物清理干净。M—A组元素宽度的增加。过热区的韧性除了与热输入有(2)根据低匹配原则和母材特点，选用低氢E5016很火关系外，与其化学成分也有着密切的关系。随着热

8、焊条，定位焊也选用同类型焊条。定位焊前用氧炔焰局输入的增大，铁素体的纤维硬度和材料的脆性显著提高，部加热至150℃并立即施焊，长度50ram，间距200ram。因此采用小热输入是避免Q345过热区的可靠措施。定位焊缝不得有裂纹、夹渣及气孔，否则应清除重焊，并焊接这类钢，要采取措施防止近缝区裂纹，注意防保证焊缝两端便于接弧，以保证焊透，否则应予以修整。止或减轻由于化学成分不，特别是碳及碳化物形成元(3)焊条使用前进行烘干，烘干温