CN106475735B - 矿用大型结构件的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用大型结构件的修复方法，包括以下步骤：对所述矿用大型结构件进行结构分析；确定修复区域、替换材料和焊接工艺；切割所述修复区域；在所述修复区域焊接所述替换材料；在所述替换材料的表面焊接耐磨层。本发明将矿用大型结构件进行局部切割、焊接修复，利用了主体部分的剩余使用价值，节约了检修成本，避免资源浪费，延长了矿用大型结构件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及矿用机械领域，尤其涉及一种矿用大型结构件的修复方法。
背景技术
黑岱沟露天煤矿岩土及煤炭的运输主要依靠630E、730E、830E、SF33900等自卸卡车等来完成，部分岩土及煤炭的装填由992G、L1350、L2350、L950等前装机及液压反铲等设备来完成。其中卡车厢斗和装载机的铲斗随着设备的长时间运行，受到岩土和煤炭等物料的不断冲击和摩擦，促使其部分构件材质本身发生疲劳损坏，构件部分本体发生磨损变薄，甚至出现裂纹和撕裂损坏等情况。
目前采取的修复工艺措施为裂纹碳弧气刨补焊。但反复的裂纹补焊会导致大型结构件材质本身焊接性变差，发生疲劳，影响焊接质量。当大型结构件材质焊接性严重变差时，则对其进行整体淘汰更换新件。此外，对于已经发生局部本体材质严重磨损变薄的大型结构件，同样采取整体淘汰更换新件的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节约成本、避免资源浪费、延长使用寿命的矿用大型结构件的修复方法。
本发明的技术方案提供一种矿用大型结构件的修复方法，包括以下步骤：
对所述矿用大型结构件进行结构分析；
确定修复区域、替换材料和焊接工艺；
切割所述修复区域；
在所述修复区域焊接所述替换材料；
在所述替换材料的表面焊接耐磨层。
进一步地，所述对所述矿用大型结构件进行结构分析的步骤进一步包括：
分析裂纹频发部位是否达到了疲劳极限；
如果所述裂纹频发部位还没有达到疲劳极限，对所述裂纹频发部分采取裂纹碳弧气刨补焊；
如果所述裂纹频发部位达到疲劳极限，分析主体部分是否达到了疲劳极限；
如果所述主体部分也达到了疲劳极限，将整个所述矿用大型结构件淘汰，并更换新件；
如果所述主体部分还没有达到疲劳极限，进行后续的步骤。
进一步地，所述确定修复区域的步骤包括：
当所述修复区域内有焊缝时，向所述焊缝的两侧延伸100mm，确定为所述修复区域。
进一步地，所述切割所述修复区域的步骤之前，还包括：
对所述主体部分进行防变形处理。
进一步地，所述防变形处理包括增加临时支撑件，或采取临时机械固定。
进一步地，所述在所述修复区域焊接所述替换材料的步骤之后，还包括：
修磨焊缝；
去应力处理。
进一步地，所述在所述替换材料的表面焊接耐磨层的步骤之后，还包括：
检测装配部位的尺寸；
将所述矿用大型结构件装机运行。
进一步地，所述切割所述修复区域的步骤包括：
利用氧乙炔切割所述修复区域；
在所述修复区域修磨焊接坡口。
进一步地，所述在所述修复区域焊接所述替换材料的步骤包括：
对所述替换材料进行下料；
在所述替换材料上修磨焊接坡口。
进一步地，所述矿用大型结构件为卡车厢斗和装载机的铲斗。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
本发明将矿用大型结构件进行局部切割、焊接修复，利用了主体部分的剩余使用价值，节约了检修成本，避免资源浪费，延长了矿用大型结构件的使用寿命。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明矿用大型结构件的修复方法实施例一的流程图；
图2是本发明矿用大型结构件的修复方法实施例二的流程图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。
实施例一：
如图1所示，为本发明实施例一的流程图。
矿用大型结构件的修复方法，包括以下步骤：
步骤S101：对所述矿用大型结构件进行结构分析；
步骤S102：确定修复区域、替换材料和焊接工艺；
具体为，所述确定修复区域的步骤包括：
当所述修复区域内有焊缝时，向所述焊缝的两侧延伸100mm，确定为所述修复区域。
由于焊缝在形成时，其热影响区的范围较大，对焊缝周围的材料的疲劳强度也产生了影响，热影响区范围内的材料均没有使用价值。因此，将修复区域扩大到焊缝以外100mm的区域。
当需要修复区域内为撕裂、碰撞等形成的损坏，损坏部分周围的材料的疲劳强度没有收到太大的影响。因此，这种情况下，修复区域的确定采用面积最小原则，即只要将撕裂或碰撞损坏的部分切割即可。
替换材料通常需要选取与主体部分的化学成分相同或相近的材质。
焊接工艺则根据替换材料的材质属性来选取相应的焊料、确定预热时间、焊接温度等。
步骤S103：切割所述修复区域；
具体为，所述切割所述修复区域的步骤包括：
利用氧乙炔切割所述修复区域；
在所述修复区域修磨焊接坡口。
步骤S104：在所述修复区域焊接所述替换材料；
具体为，所述在所述修复区域焊接所述替换材料的步骤包括：
对所述替换材料进行下料；
将替换材料放入切割出的切口处。
在所述替换材料上修磨焊接坡口。
替换材料的焊接坡口的修磨与修复区域上的焊接坡口的修磨需要对应起来，替换材料的焊接坡口与修复区域的焊接坡口需要正好对应，并留出焊料填充、焊缝形成的空间。
步骤S105：在所述替换材料的表面焊接耐磨层。
具体为，当替换材料与主体部分焊接完成后，为了进一步保护修复后的矿用大型结构件，在替换材料的表面焊接耐磨层。耐磨层通常为锰钢板，或复合钢板，用于保护内部的替换材料。
本实施例，在多次裂纹碳弧气刨补焊后已经无法修复大型结构件的情况下，为了降低卡车厢斗和装载机铲斗等大型结构件，因发生局部本体材质严重磨损变薄或反复焊修材质焊接性下降，而进行整体淘汰更换新件的频率，进一步缩减了生产成本，延长了大型结构件的使用寿命。
实施例二：
如图2所示，图2为本发明实施例二的流程图。
所述对所述矿用大型结构件进行结构分析的步骤进一步包括：
步骤S201：分析裂纹频发部位是否达到了疲劳极限；
步骤S202：如果裂纹频发部位还没有达到疲劳极限，对裂纹频发部分采取裂纹碳弧气刨补焊。
裂纹碳弧气刨补焊本身相比于实施例一的修复方法成本较低，当经过结构分析，认为被损坏的部分还没有到达疲劳强度时，仍采取裂纹碳弧气刨补焊。只有当经过结构分析，裂纹频发部位已经达到了疲劳极限，无法通过裂纹碳弧气刨补焊进行修复时，执行步骤S202。
步骤S203：如果裂纹频发部位达到疲劳极限，分析主体部分是否达到了疲劳极限；
当经过分析裂纹频发部位已经达到疲劳极限，再对主体部分进行分析。
步骤S204：如果主体部分也达到了疲劳极限，将整个矿用大型结构件淘汰，并更换新件。
如果主体部分还没有达到疲劳极限，说明主体部分还有使用价值，执行步骤S205。
步骤S205：如果主体部分还没有达到疲劳极限，进行后续的步骤。
这里后续的步骤至少包括，实施例一中步骤S102-S105。
本实施例，通过对裂纹频发部位和主体部分的结构分析，根据两个部分的不同情况，采取选取不同的修复方法或淘汰整个大型结构件。即根据各部分是否达到疲劳极限，以材料使用价值用尽为原则，来选取不同的处理方式。
实施例三：
所述切割所述修复区域的步骤之前，还包括：
对所述主体部分进行防变形处理。
具体为，所述防变形处理包括增加临时支撑件，或采取临时机械固定。
当修复区域原本具有支撑的功能，为了防止切割后对主体部分的影响，在切割前，增加临时的支撑件，修复完成后，再将该临时支撑件移除。
或者，采取临时机械固定方式，对主体部分进行机械加固，修复完成后，再将加固设备移除。
实施例四：
所述在所述修复区域焊接所述替换材料的步骤之后，还包括：
修磨焊缝；
去应力处理。
所述在所述替换材料的表面焊接耐磨层的步骤之后，还包括：
检测装配部位的尺寸；
将所述矿用大型结构件装机运行。
实施例五：
将本发明的修复方法为992G前装机缩容修复铲斗，L1350和L2350修复铲斗，以及630E、730E、830E、SF33900等自卸卡车的厢斗焊接检修中，为其更换主要承载的梁式结构或护板等。经本发明的修复方法修复的大型结构件，其使用寿命均可延长1倍，甚至可以反复运用进行修复2—4次，修复成本可平均降低75％。
可选地，矿用大型结构件为卡车厢斗和装载机的铲斗。
卡车厢斗和装载机的铲斗为较容易磨损的结构件，本发明不限于这两种结构件，还可以为其他的被磨损的结构件，都可以使用本发明的修复方法来进行修复。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种矿用大型结构件的修复方法，所述矿用大型结构件为卡车厢斗和装载机的铲斗，其特征在于，包括以下步骤：对所述矿用大型结构件进行结构分析；
确定修复区域、替换材料和焊接工艺；
对主体部分进行防变形处理，所述防变形处理包括增加临时支撑件，或采取临时机械固定；
切割所述修复区域；
在所述修复区域焊接所述替换材料；
在所述替换材料的表面焊接耐磨层；
其中，所述对所述矿用大型结构件进行结构分析的步骤进一步包括：
分析裂纹频发部位是否达到了疲劳极限；
如果所述裂纹频发部位还没有达到疲劳极限，对所述裂纹频发部分采取裂纹碳弧气刨补焊；
如果所述裂纹频发部位达到疲劳极限，分析所述主体部分是否达到了疲劳极限；
如果所述主体部分也达到了疲劳极限，将整个所述矿用大型结构件淘汰，并更换新件；
如果所述主体部分还没有达到疲劳极限，进行后续的步骤。
2.根据权利要求1所述矿用大型结构件的修复方法，其特征在于，所述确定修复区域的步骤包括：
当所述修复区域内有焊缝时，向所述焊缝的两侧延伸100mm，确定为所述修复区域。
3.根据权利要求1所述矿用大型结构件的修复方法，其特征在于，所述在所述修复区域焊接所述替换材料的步骤之后，还包括：
修磨焊缝；
去应力处理。
4.根据权利要求1所述矿用大型结构件的修复方法，其特征在于，所述在所述替换材料的表面焊接耐磨层的步骤之后，还包括：
检测装配部位的尺寸；
将所述矿用大型结构件装机运行。
5.根据权利要求1所述矿用大型结构件的修复方法，其特征在于，所述切割所述修复区域的步骤包括：
利用氧乙炔切割所述修复区域；
在所述修复区域修磨焊接坡口。
6.根据权利要求1所述矿用大型结构件的修复方法，其特征在于，所述在所述修复区域焊接所述替换材料的步骤包括：
对所述替换材料进行下料；
在所述替换材料上修磨焊接坡口。
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