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。3 s% b' c% d+ ~5 `$ ~
计算得出:PC=0.5084 & n) O- W1 r9 ^4 C% h8 v 代入(1)式得:TP=340℃ 1 ?, B4 P; ^9 p9 S 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 % d$ N M# g: _. ]: H (1)选择焊材 / u$ @3 O* y+ H9 {1 C 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。! O# z0 A x: a, p- }
CHE857焊条熔敷金属化学成分和力学性能见表2和表3。 ! X6 g* i K# F0 J' z* x' N
表2 熔敷金属化学成分 %
元素
C
Mn
Si
S
P
Mo
含量
0.153 |3 T; ?: V& H0 t- F* t0 z
≤0.10
≥1.0! |' I1 _1 W" G% V5 O+ C
1.60
0.40~ . M/ s( Z4 c* c3 N9 F0.80
≤0.0357 W& c6 e2 ]2 x/ r, V
0.010
≤0.035& I+ I P" f- X0 C
0.020
0.60~ U# z z) e0 S4 H5 q: g1.20
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 + p+ L. E4 `0 n Y; p w 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:, z) `$ x/ K$ d4 E# k1 l
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;5 Y" `3 E! U W+ m. ]
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; & z- [# H5 D/ z7 e0 k) \, r 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;7 h7 j6 ]4 o p5 d- q2 `
4)采用测温笔检测温度达到350℃时开始施焊。! l' Y2 U/ Q2 y" a
5)焊条施焊前需经350~400℃烘烤1h后才能使用,随烘随用。2 F& v0 B: K4 b+ d0 M( L V
焊接电流140~160A,焊接电压21~23V,焊条直径4mm; * u4 q* O9 a2 n, n; N1 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; l4 ]* k' P0 P8 ]+ i 7)第二层焊道起弧时要与前一层焊道的方向相反;8 ^2 k3 J( L: q! p
8)层间温度要控制在280~320℃之间;) w. j' j1 } m# `# N$ Y
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。