・６２・ 鼯大米自厂玟不 ２０１２年第４期 ＷＫ一２０电铲铲斗焊接工艺的研究 周荣国 （内蒙古锡林浩特矿业有限公司，内蒙古锡林浩特０２６００） 摘要：介绍了ＷＫ一２０电铲铲斗高锰钢焊接工艺的确定、焊条的选用和焊接应力消除的方法。 关键词；２７ＳｉＭｎ；修补焊接方法；热裂纹；消除焊接应力 中图分类号：ＴＤ４２２．２＋１ 文献标识码：Ｂ ＷＫ一２０电动机械铲（以下简称电铲）为太原重 挖集团公司生产的大型露天矿装载设备。电铲铲斗 斗体（见图１）主要由经调质处理的合金钢板焊接而 成；斗前壁焊有可更换的耐磨板；锰钢铸件斗唇，配 置７个整体式斗齿，斗齿采用楔子卡板固定；铲斗斗 底弯梁与斗体销轴联接；斗底配有锰钢铸造的斗栓 和斗栓杠杆；提梁由经调质处理的合金钢板焊接而 成，与均衡架销轴联接。采用摩擦盘式缓冲器；所有 销轴采用淬硬的合金钢销轴，销套则采用锰钢制造； 斗栓插座为可更换式的锰钢铸件。 １ 斗体开裂经常发生的部位 在日常生产中，经常在斗唇部和第１和第７颗斗 齿外侧（俗称斗腮部）产生裂纹，如图１所示。 ２开裂部位母材钢化学成分化验确定 用手电钻在母材部位取下约５—８ ｇ的金属钻末 ２＼＼ Ｆ郁 敬匹 ４ ｌ５４±５ Ｏ １ ｌ 加加≤≤≤≤≤ ＿ｎ ｍ ｎ吡吡 师 ． ０ —、３ 一 ｝］ ■ｏ■Ｕ工二 栽 ｉ ＼＿．鲁ｎ圣ｌ 、ｏ 誉ｎ１ Ｉｉ、—＼～一 兰ｊ＿一Ｊ 耋ｌ ７。 ｒｆ诅 卜●。 ｏ＋Ｉ＿．７、Ｉ｝ — ●． ●‘． ２ Ｏ Ｏ ＩＪ｛＿｝．。 ．ｌ ¨如如 乜 － …ｄ １ ２ １１０±１３鼹ｃ 卜 上 图１斗体裂纹区 收稿日期：２０１２－０４－０８ 作者简介：周荣国（１９７３一），辽宁抚顺煤炭工业学校毕业， 后续辽宁工程技术大学机械及自动化专业，工程师，现为内蒙 古大唐国际锡林浩特矿业公司维修部副部长。 文章编号：１６７１—９８１６（２０１２）０４—００６２—０２ 到金相化验室进行钢化学成分分析，结果如表１。 表１铲斗母材金属成分 元素 含量，％ Ｃ ｓｉ Ｍｎ Ｃｒ Ｎｉ Ｃｕ Ｐ Ｓ 根据分析结果查阅《材料学》钢号表确定锰钢铸 件钢号为２７ＳｉＭｎ钢。２７ＳｉＭｎ钢的抗拉强度为９８０ ＭＰａ，具有较高的强度和耐磨性，淬透性较高，冷变 形塑性中等，切削加工性良好。 该钢含碳量高，合金元素含量亦多。根据各合金元素 含量其碳当量计算应依据美国焊接学会提供的公式： Ｃ。ｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／１５＋Ｃｄ５ ＋Ｍｏ／４＋Ｃｕ／１３＋Ｐ，２（％） 通过计算可知，２７ＳｉＭｎ钢的碳当量为０．５８％一 ０．８２％。碳当量如此之高，表明母材有相当大的淬硬 性，如无特殊控制措施，则焊接裂纹很难避免；加之 管厚５０ ｍｍ、拘束度较大，易出现较大的拘束应力， 这同样会造成焊接热影响区容易产生硬脆的高碳马 氏体，发生脆化现象。 ３焊接工艺的确定 据以上分析，电铲勺斗焊接的主要问题是设法 避免焊接裂纹。为此，我们从降低热影响区的淬硬 性，减少焊缝的扩散氢含量，以及降低焊接区的拘束 应力等几个方面人手，制定了以下焊接工艺： １）针对２７ＳｉＭｎ钢淬硬倾向很大的特点，应采取 小线能量施焊，同时采取预热、缓冷和后热措施。因为 （下转第６６页）