CN104400180A - 高合金钢履带板的焊补工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高合金钢履带板的焊补工艺，主要包括：焊前加工，预热，焊接，焊后回火热处理，冷却，检测。本发明的主要用途是为了提供一种简单方便，成本低廉，能够有效防止高合金钢履带板在焊补的过程中产生大量的裂纹，提高高合金钢履带板的结构强度，提高质量以及使用寿命的高合金钢履带板的焊补工艺。

Description

高合金钢履带板的焊补工艺
技术领域
本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种高合金钢履带板的焊补工艺。    
背景技术
履带板属于工程机械底盘件之一，用于挖掘机、推土机等，是制造承受冲击、高载荷的重要零件，其使用条件恶劣，属易损件，对产品的材质、耐磨性能、承压性能要求苛刻。 
履带板采用高合金钢材料铸造，在铸造的工艺制作过程中，对铸造缺陷进行修补时不可缺少的工序，因该材质在热加工过程中极易产生热裂纹。如若采用传统的焊补工艺是对高合金钢履带板进行焊补将会产生大量的裂纹，导致履带板质量不过关或者使用寿命低下。 
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种简单方便，成本低廉，能够有效防止高合金钢履带板在焊补的过程中产生大量的裂纹，提高高合金钢履带板的结构强度，提高质量以及使用寿命的高合金钢履带板的焊补工艺。 
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明的一种高合金钢履带板的焊补工艺，其中高合金钢履带板的主要成分为（%）：C：0.28～0.34； Si：0.30～0.60； Mn：1.30～1.55； S：≤0.015； P：≤0.015；Cr：0.40～0.50； Mo：0.3～0.35 ；Ni：≤0.2 ；Cu：≤0.3； Al：0.03～0.06 ；V：≤0.02，焊补工艺主要包括以下步骤： 
(I)焊前加工：通过外观检查和无损检测将高合金钢履带板铸件缺陷的位置和大小进行标注，对缺陷处进行碳刨加工，清理出焊补空间。
(II)焊前预热：采用天燃气炉、热处理炉或电加热毯对高合金钢履带板铸件加热至350-420℃并采用覆盖石棉布方式对高合金钢履带板铸件进行保温，将焊条放置烘烤炉经250-300℃烘焙2.5-3h取出并用保温桶保温。其中，在实际焊补的过程中保持较高温度，主要作用是避免高合金钢履带板铸件在焊补的过程中产生热裂纹。 
(III)焊接：手工焊条电弧焊，焊条采用直径选择4mm 或5mm高合金焊条，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，电流为150-180A，电压为20-22V，焊接速度为8-13cm/min，其它层采用直径5mm焊条，电流为180-210A，电压为22-25V，焊接速度为8-13cm/min，每焊完一层，待药渣冷却之后再进行下一层的焊补，层间温度为350-400℃，整个焊补过程中，产品温度为300-350℃。其中，焊条采用J857CrNi，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，第三层开始采用直径5mm焊条。 
(IV)焊后回火热处理：高合金钢履带板铸件在焊补完成后及时用石棉布保温并送入回火热处理炉，回火热处理炉的加热速度在80-100℃/h，所达到的回火温度为640-660℃，在达到回火温度后进行保温处理，为保证产品热处理的均匀性，保温时间为高合金钢履带板铸件壁厚的每15-20mm/h，最低保温时间不小于2h。其中，将焊补后的高合金钢履带板铸件进行回火热处理，加热速度在80-100℃/h，能够有效消除产品中的热应力，同时可使组织结构更加均匀。 
(V)冷却：将经过热处理的高合金钢履带板铸件采用水淬工艺冷却至120℃后，放于室温下空冷。 
(VI)检测：通γ射线探测仪器对冷却后的高合金钢履带板铸件无损检测，通过渗透探伤对产品表面进行检测，以确保产品内部和表面缺陷消除彻底。如果不合格的话，重新碳刨焊补。 
作为优先，所述高合金钢履带板铸件加热至350-420℃进行焊前预热。 
作为优先，所述高合金钢履带板铸件加热至390℃焊前预热。 
作为优先，将所述焊条放置烘烤炉经260-290℃烘焙2.5-3h取出。 
作为优先，将所述焊条放置烘烤炉经275℃烘焙2.75h取出。 
作为优先，所述回火热处理炉的加热速度在85-95℃/h。 
作为优先，所述回火热处理炉的加热速度在90℃/h。 
作为优先，所述回火热处理炉到的回火温度为645-655℃。 
作为优先，所述回火热处理炉到的回火温度为650℃。 
因此，本发明具有如下有益效果：简单方便，成本低廉，能够有效防止高合金钢履带板在焊补的过程中产生大量的裂纹，提高高合金钢履带板的结构强度，提高质量以及使用寿命。 
附图说明
图1是本发明实施例1的焊补后放大500倍的金相组织图。 
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。 
实施例1：如图1所示，一种高合金钢履带板的焊补工艺，包括以下步骤： 
第一步焊前加工：通过外观检查和无损检测将高合金钢履带板铸件缺陷的位置和大小进行标注，对缺陷处进行碳刨加工，清理出焊补空间。
第二步焊前预热：采用天燃气炉、热处理炉或电加热毯对高合金钢履带板铸件加热至350℃并采用覆盖石棉布方式对高合金钢履带板铸件进行保温，将焊条放置烘烤炉经250℃烘焙2.5h取出并用保温桶保温。 
第三步焊接：手工焊条电弧焊，焊条采用直径选择4mm 或5mm高合金焊条，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，电流为150A，电压为20V，焊接速度为8cm/min，其它层采用直径5mm焊条，电流为180A，电压为22V，焊接速度为8cm/min，每焊完一层，待药渣冷却之后再进行下一层的焊补，层间温度为350℃，整个焊补过程中，产品温度为300℃。其中，焊条采用J857CrNi，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，第三层开始采用直径5mm焊条。 
第四步焊后回火热处理：高合金钢履带板铸件在焊补完成后及时用石棉布保温并送入回火热处理炉，回火热处理炉的加热速度在80℃/h，所达到的回火温度为640℃，在达到回火温度后进行保温处理，为保证产品热处理的均匀性，保温时间为高合金钢履带板铸件壁厚的每15mm/h，最低保温时间不小于2h。 
第五步冷却：将经过热处理的高合金钢履带板铸件采用水淬工艺冷却至120℃后，放于室温下空冷。 
第六步检测：通γ射线探测仪器对冷却后的高合金钢履带板铸件无损检测，通过渗透探伤对产品表面进行检测，以确保产品内部和表面缺陷消除彻底。如果不合格的话，重新碳刨焊补。 
实施例2：一种高合金钢履带板的焊补工艺，包括以下步骤： 
第一步焊前加工：通过外观检查和无损检测将高合金钢履带板铸件缺陷的位置和大小进行标注，对缺陷处进行碳刨加工，清理出焊补空间。
第二步焊前预热：采用天燃气炉、热处理炉或电加热毯对高合金钢履带板铸件加热至420℃并采用覆盖石棉布方式对高合金钢履带板铸件进行保温，将焊条放置烘烤炉经300℃烘焙3h取出并用保温桶保温。 
第三步焊接：手工焊条电弧焊，焊条采用直径选择4mm 或5mm高合金焊条，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，电流为180A，电压为22V，焊接速度为13cm/min，其它层采用直径5mm焊条，电流为210A，电压为25V，焊接速度为13cm/min，每焊完一层，待药渣冷却之后再进行下一层的焊补，层间温度为400℃，整个焊补过程中，产品温度为350℃。其中，焊条采用J857CrNi，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，第三层开始采用直径5mm焊条。 
第四步焊后回火热处理：高合金钢履带板铸件在焊补完成后及时用石棉布保温并送入回火热处理炉，回火热处理炉的加热速度在100℃/h，所达到的回火温度为660℃，在达到回火温度后进行保温处理，为保证产品热处理的均匀性，保温时间为高合金钢履带板铸件壁厚的每20mm/h，最低保温时间不小于2h。 
第五步冷却：将经过热处理的高合金钢履带板铸件采用水淬工艺冷却至120℃后，放于室温下空冷。 
第六步检测：通γ射线探测仪器对冷却后的高合金钢履带板铸件无损检测，通过渗透探伤对产品表面进行检测，以确保产品内部和表面缺陷消除彻底。如果不合格的话，重新碳刨焊补。 
实施例3：一种高合金钢履带板的焊补工艺，包括以下步骤： 
第一步焊前加工：通过外观检查和无损检测将高合金钢履带板铸件缺陷的位置和大小进行标注，对缺陷处进行碳刨加工，清理出焊补空间。
第二步焊前预热：采用天燃气炉、热处理炉或电加热毯对高合金钢履带板铸件加热至375℃并采用覆盖石棉布方式对高合金钢履带板铸件进行保温，将焊条放置烘烤炉经275℃烘焙2.75h取出并用保温桶保温。 
第三步焊接：手工焊条电弧焊，焊条采用直径选择4mm 或5mm高合金焊条，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，电流为165A，电压为21V，焊接速度为10.5cm/min，其它层采用直径5mm焊条，电流为195A，电压为23.5V，焊接速度为10.5cm/min，每焊完一层，待药渣冷却之后再进行下一层的焊补，层间温度为375℃，整个焊补过程中，产品温度为325℃。其中，焊条采用J857CrNi，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，第三层开始采用直径5mm焊条。 
第四步焊后回火热处理：高合金钢履带板铸件在焊补完成后及时用石棉布保温并送入回火热处理炉，回火热处理炉的加热速度在90℃/h，所达到的回火温度为650℃，在达到回火温度后进行保温处理，为保证产品热处理的均匀性，保温时间为高合金钢履带板铸件壁厚的每17.5mm/h，最低保温时间不小于2h。 
第五步冷却：将经过热处理的高合金钢履带板铸件采用水淬工艺冷却至120℃后，放于室温下空冷。 
第六步检测：通γ射线探测仪器对冷却后的高合金钢履带板铸件无损检测，通过渗透探伤对产品表面进行检测，以确保产品内部和表面缺陷消除彻底。如果不合格的话，重新碳刨焊补。 
以上具体实施方式对本发明的实质进行详细说明，但并不能对本发明的保护范围进行限制，显而易见地，在本发明的启示下，本技术领域普通技术人员还可以进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：
(I)焊前加工：通过外观检查和无损检测将高合金钢履带板铸件缺陷的位置和大小进行标注，对缺陷处进行碳刨加工，清理出焊补空间；
(II)焊前预热：采用天燃气炉、热处理炉或电加热毯对高合金钢履带板铸件加热至350-420℃并采用覆盖石棉布方式对高合金钢履带板铸件进行保温，将焊条放置烘烤炉经250-300℃烘焙2.5-3h取出并用保温桶保温；
(III)焊接：手工焊条电弧焊，焊条采用直径选择4mm 或5mm高合金焊条，第1-2层焊层采用直径4 mm焊条，电流为150-180A，电压为20-22V，焊接速度为8-13cm/min，其它层采用直径5mm焊条，电流为180-210A，电压为22-25V，焊接速度为8-13cm/min，每焊完一层，待药渣冷却之后再进行下一层的焊补，层间温度为350-400℃，整个焊补过程中，产品温度为300-350℃；
(IV)焊后回火热处理：高合金钢履带板铸件在焊补完成后及时用石棉布保温并送入回火热处理炉，回火热处理炉的加热速度在80-100℃/h，所达到的回火温度为640-660℃，在达到回火温度后进行保温处理，为保证产品热处理的均匀性，保温时间为高合金钢履带板铸件壁厚的每15-20mm/h，最低保温时间不小于2h；
(V)冷却：将经过热处理的高合金钢履带板铸件采用水淬工艺冷却至120℃后，放于室温下空冷；
(VI)检测：通γ射线探测仪器对冷却后的高合金钢履带板铸件无损检测，通过渗透探伤对产品表面进行检测，以确保产品内部和表面缺陷消除彻底。
2.根据权利要求1所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：所述高合金钢履带板铸件加热至350-420℃进行焊前预热。
3.根据权利要求2所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：所述高合金钢履带板铸件加热至390℃焊前预热。
4.根据权利要求1所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：将所述焊条放置烘烤炉经260-290℃烘焙2.5-3h取出。
5.根据权利要求4所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：将所述焊条放置烘烤炉经275℃烘焙2.75h取出。
6.根据权利要求1所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：所述回火热处理炉的加热速度在85-95℃/h。
7.根据权利要求6所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：所述回火热处理炉的加热速度在90℃/h。
8.根据权利要求1所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：所述回火热处理炉到的回火温度为645-655℃。
9.根据权利要求1所述的高合金钢履带板的焊补工艺，其特征在于：所述回火热处理炉到的回火温度为650℃。
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