回转窑托轮铸造缺陷的焊接修复.pdf

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1、第27卷第6期有色矿冶Vol_27．№62011年12月N0N—FERROUSMDGANDMETALLURGYDeeember2011文章编号：1007—967X(2011)06—0041—03回转窑托轮铸造缺陷的焊接修复赵宏明，魏壮军[中国有色(沈阳)冶金机械有限公司工艺研究所，辽宁沈阳110141]摘要：阐述了回转窑托轮的铸造缺陷的焊接修复过程，分析了ZG42CrMo的化学性能、机械性能和焊接性。通过确定合理的坡口形式、焊接材料、焊接参数，制定了焊接工艺。成功地修复了托轮，确保了产品的质量，取得了良好效果。关键词：托轮

2、；焊接性；焊接工艺；焊接修复中图分类号：TF351文献标识码：B回转窑是应用于水泥工业、有色金属、冶金矿山等众多领域的关键设备。托轮是回转窑中的承托装Il-)-一÷一_(-置之一，它支承着回转窑回转部分的全部重量，并在；／／／／J／／'／~径向对筒体起定位作用，是回转窑的重要组成构件。托轮为铸钢构件，某公司制造的回转窑托轮在粗加工后发现不同程度的铸造缺陷，造成了一定的质量问题。针对此情况，采取了焊接修复方式，对托ll[_r，：轮进行了修复。1托轮结构形式及缺陷情况图l托轮结构形式轮产誓生的缺陷形式一竺般为不同程度的气孔2焊

3、接性分析、缩孔、缩’-又-上‘松、砂眼、夹砂和未穿透性裂纹等。其缺陷的产生的托轮的材质为ZG42CrMo，其化学成分及力学主要位置有托轮轮辐铸造孔处、托轮外表面和由外性能见表1及表2。表面向径向和轴向延伸的部位。表1ZG42CrMo的主要化学成分(％)(1)ZG42CrMo的含碳量及Cr和si含量都较CE(IIW)=c+O+)+1)％高，使其具有较大的热裂纹倾向，因此在选择焊接材料时，应选用含碳量低，含S、P杂质少的焊接材料。则ZG42CrMo的碳当量按照最坏情况计算的结(2)根据ZG42CrMo的化学性能，计算其碳当果如

4、下：量：按照国际焊接学会(IIW)推荐的碳当量计算公CE_0_45+吉++0百．03(,％)式：收稿日期：2011—07—07作者简介：赵宏明(1986一)，男，内蒙古赤峰市人，助理工程师，工学学士学位，大学本科，主要从事设备的焊接工艺设计工作。42有色矿冶第27卷0．91％整体预热，不但能适当提高托轮温度分布的均匀性，ZG42CrMo的碳当量(CE)约为0．91％，焊接性减少内应力，还能防止托轮补焊时温度散失过快。很差，淬硬倾向很大，冷裂纹的敏感性很大，焊接接根据经验公式计算出预热温度约为328℃，考虑焊头易形成淬硬组织

5、、气孔和裂纹。同时托轮体积大、接时热量会损失，故预热温度最终定为350～400oC。刚性大，焊接修复时拘束大，焊后的变形补偿能力较预热温度计算如下J：差，且传热快，致使焊接时的应力较大。因此，焊接T=CEX360时应采用低氢焊接材料，施焊时应控制为较小的线即：T=0．91X360-~328能量，焊前必须进行预热，焊后进行及时热处理。式中T——预热温度，℃；C——碳当量，％。3．4焊接过程3确定焊接工艺施焊时，操作方法为小爬坡或横焊法，焊接时应3．1清除缺陷控制电弧不作摆动，采用窄焊道、短弧法、多层多道采用机加方法(镗床)将

6、缺陷清理干净，为了减焊的焊接形式，以减小熔合比，降低焊缝含碳量，减少金属填充量并利于填充过渡，坡口形式成“u”型小裂纹倾向。在焊接时可按托轮圆周方向的不同缺过渡的形式(见图2)，然后用角向磨光机将坡口陷位置，布置2～3名焊工同步施焊，每名焊工的操及两侧范围进行修磨，使之圆滑平整，不得有尖角和作要保证一致性。首先用03．2mm焊条进行打底焊接，在焊第一棱边存在。最后对坡口处表面进行渗透探伤检查，直至确认缺陷完全被清除。层焊缝时要尽量采用小电流、慢速度，第二层开始用04．0mm焊条焊接，焊接时按照表3所示参数。焊接时，尽量保证

7、焊道间的重叠量不得小于焊道宽度的1／3，每焊完一层要用平圆头风铲或刨锤对焊缝Ⅱ>10R≥5ram表面进行适度敲击，以释放焊接应力，及时用钢丝刷图2坡口形式除净焊渣和氧化皮等，焊接保证层间温度不低于350cC。在坡口边缘处的焊缝与外表面必须平缓圆3．2焊接材料选择及焊接工艺参数滑过渡，不允许有表面缺陷，收弧时要填满弧坑。根据缺陷部位、缺陷形式及缺陷程度等因素，为3．5焊后热处理了便于操作，采取焊条电弧焊方法焊接。考虑焊接焊接完成后，马上将托轮整体进炉加热，温度加宜选取低氢焊接材料，且结合焊缝金属与母材的强热到650℃，保温6

8、h，以消除焊接应力。度、韧性和抗裂性等因素，故选择牌号为J757焊条。3．6检验焊接工艺参数见表3。焊条在使用前必须进行烘最后，待托轮出炉冷却至室温后，对补焊处进行干，温度为350℃，烘干时间1h，然后放置于保温表面修磨处理，使之表面平整、光洁。对已修复部位筒内，随用随取。再次进行超声波探伤检查，满足G