代入各数值，其中h值取所补焊厚度20mm(缺陷深度)；H值取2.22ml/100g。 2 j0 C" `' K6 J5 t/ ^% U( |* O 计算得出：PC=0.50840 S8 I) m% M M* b6 `+ @/ F
代入(1)式得：TP=340℃6 B6 s# z* N j
通过计算得出，焊补过程中的预热温度在340～350℃之间。但钢轨道叉是在自由状态下焊补，其拘束度不太大，故采用小规范，小电流，小的线能量时，其预热温度可适当调整至300～350℃之间。
2 工艺方案 8 K; \# @- r- S1 ^9 [ (1)选择焊材 ! z4 A2 E& u" {; J* U0 L7 X 根据以上各方面的分析，按照母材力学性能，应选择结107焊条或结107Cr焊条，但该类焊条购不到，根据现场条件及实际情况，我们选用自贡焊条厂生产的CHE857(结857)焊条。; }) ]0 z# g. V" k8 z$ ^. W* D
CHE857焊条熔敷金属化学成分和力学性能见表2和表3。 / @% @5 C( M- u: g
表2 熔敷金属化学成分 %
元素
C
Mn
Si
S
P
Mo
含量
0.158 j- V( e% C5 I4 ?9 n
≤0.10
≥1.0 3 J. B2 M* J# S+ r" a1.60
0.40～ % h) u+ H& l y4 \* E/ b0.80
≤0.035 M2 D+ \8 v B8 v
0.010
≤0.035 9 x( w$ L' l5 k, R( r% k; x, z0.020
0.60～- Q( M" z- |6 R
1.20
表3 熔敷金属力学性能(620℃×1h回火)
σbMPa
σ0.2MPa
δ5%
AKVJ
≥830～900
≥740～780
≥12～18
80
(2)确定工艺参数4 W4 f" }1 u) z7 r$ O: K# a: ]
考虑到减少热输入，规定用4mm直径的焊条，采用小规范焊接。同时考虑到避免延迟裂纹的产生，对焊补前坡口的清理、保持焊接过程中的层间温度、焊条的烘干及焊条运条方式等均做了明确的规定： % @& d) I* o1 W 1)焊前须清理干净缺陷，采用砂轮打磨，打磨时温度不能过高，以防止裂纹缺陷继续延伸；: [6 @! n6 k6 m- p# d5 D: p- w9 I
2)打磨前的缺陷长度约50mm，打磨时加宽加深。为防止打磨时缺陷延伸，先将缺陷两端打磨出一条垂直于缺陷走向的断隔槽，然后仔细打磨缺陷，直至肉眼检查看不见为止；' S2 N9 x$ R& C. v$ v
3)采用PT进行检验，确认无缺陷时，即可以开始用氧乙炔焊炬在缺陷清理后焊补区周围100mm范围内均匀预热；4 b) F- ~7 l' _/ r# r& r4 j
4)采用测温笔检测温度达到350℃时开始施焊。$ [: A2 q: q, y0 W) }
5)焊条施焊前需经350～400℃烘烤1h后才能使用，随烘随用。 " H# X2 U6 N8 l0 U% q 焊接电流140～160A，焊接电压21～23V，焊条直径4mm； 0 w# f# B3 v" _0 n- j% Y 6)采用窄道焊，焊条不允许横向摆动，收弧时注意填满弧坑，每焊完一层要用圆锥形手锤进行锤击，以减少焊接应力；: p0 ~$ `2 o& D
7)第二层焊道起弧时要与前一层焊道的方向相反； , s6 k$ y# u9 q- b/ z8 N 8)层间温度要控制在280～320℃之间；$ H1 i. ^/ H! r1 ]
9)焊后立即进行后热，温度控制在300～350℃之间，保持2h后缓冷，打磨后进行PT探伤检查。
3 焊补结果 $ @# A8 C) E. T K9 L 对奥贝钢的焊补工作，是在地处京广线上的主干道上。道叉不能卸下来，只能在火车运行间隙中进行清理和焊补工作。列车每2～3min一列，时速为150～170km/h，这样给清理缺陷和焊补工作带来了种种不便。但也正由于这样，恰好达到了小的线能量和小的热输入要求。同时因列车经过时产生的震动，无疑是对焊缝最好的锤击。所以整个焊接过程较为顺利，PT探伤合格，一次补焊成功，用户对此深表满意。若是选用结107或结107Cr焊条，焊后强度会更好，延伸率、冲击值和硬度都比结857焊条高，综合性能更接近母材力学性能。( K+ h) n$ d' n# g
发表于 2007-4-29 12:47:06
发表于 2007-5-7 12:36:39
发表于 2007-5-7 22:23:01