現(xiàn)場(chǎng)“鑲接法”焊接修復(fù)平地機(jī)鏟刀崩刃

邢幫學(xué) 張小東 王忠福

【摘要】平地機(jī)是土石方工程中用于整形和平整作業(yè)的主要建筑機(jī)械，廣泛用于公路、機(jī)場(chǎng)等大面積的地面平整作業(yè)。尤其在路基施工中，通過(guò)平地作業(yè)、刷坡作業(yè)、填筑路堤，為路基提供足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。平地機(jī)的鏟刀位于機(jī)械的前后橋之間，是平地機(jī)最重要的部件，作業(yè)過(guò)程中直接與沙石泥土等物料接觸，所處環(huán)境惡劣，受力十分復(fù)雜，長(zhǎng)期工作中往往發(fā)生局部崩刃現(xiàn)象，崩刃后直接影響到平地機(jī)的作業(yè)質(zhì)量。“鑲接法”焊接修復(fù)平地機(jī)鏟刀崩刃，是利用氧——乙炔火焰將損壞的局部崩刃部位整體割除，然后焊接上新的替換件的一種高效的焊接方法。焊接接頭熔合良好，焊縫組織均勻，焊接接頭抗拉強(qiáng)度能滿足作業(yè)需求，能最大限度地延長(zhǎng)平地機(jī)的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】平地機(jī)；崩刃；焊接

某部一臺(tái)PY180平地機(jī)在一次訓(xùn)練場(chǎng)地的剝離、轉(zhuǎn)移土壤、平整和攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，由于時(shí)間緊、任務(wù)重，加上作業(yè)環(huán)境的惡劣，操作手在進(jìn)行作業(yè)過(guò)程中碰到了石頭，造成鏟刀多處崩刃，刃口形狀多呈三角開(kāi)和半圓形，總長(zhǎng)度達(dá)850mm，最大的崩刃半徑有60mm，嚴(yán)重影響了作業(yè)質(zhì)量。如果選擇更換鏟刀，庫(kù)房沒(méi)有配件，還得從廠家購(gòu)買，不僅資金投入多，而且時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)不斷嘗試，摸索出一種現(xiàn)場(chǎng)“鑲接法”焊接修復(fù)崩刃方法。即將損壞的多處崩刃部位整體割除，然后焊接上新的替換件的方法， 取得了很好的效果。

1. 焊接前準(zhǔn)備

1.1清除掉鏟刀表面臟物。首先用木棍剝除泥土和碎石，再用水清洗崩刃部位。用粉筆劃出要切割的位置，然后利用氧——乙炔火焰，將所有的崩刃部位整體切除掉，使之形成一個(gè)長(zhǎng)度為880mm，寬度為65mm的長(zhǎng)方形缺口。同時(shí)利用氧——乙炔火焰，切割出用于焊接的600單邊V形坡口，用于保證在焊接對(duì)接時(shí)能夠相互吻合且使焊件焊透。

1.2合理選擇匹配的焊接板材。根據(jù)平地機(jī)鏟刀為65Mn鋼的實(shí)際，考慮到焊縫后與母材強(qiáng)度的匹配，決定采用一塊厚度與平地機(jī)鏟刀的厚度相同的廢舊推土機(jī)鏟刀作為焊接替換件，利用氧——乙炔火焰，切割下料一塊長(zhǎng)度為870mm，寬度為60mm的長(zhǎng)方形板料，用角向磨光機(jī)將切割后的毛刺磨去，以備鑲接用。

1.3正確選用焊接工藝參數(shù)。因?yàn)?5Mn鋼的可焊性較差，主要原因：一是導(dǎo)熱能力低、膨脹系數(shù)大，使焊接區(qū)有大的溫度梯度，產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力而易產(chǎn)生裂紋；二是65Mn鋼是介穩(wěn)奧氏體，在 900～300℃緩冷或者重復(fù)加熱時(shí)，在晶界析出碳化物，使材料塑性降低，脆性增加；三是有害元素S、P 在冶煉中進(jìn)入65Mn鋼，增加鋼材的熱裂傾向等。綜合考慮，為提高焊接的可靠性，決定采用直徑為3.2mm，型號(hào)為E5016、E5017低氫性焊條進(jìn)行堆焊，并對(duì)焊條進(jìn)行350℃烘干。現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)條件采用氧——乙炔火焰對(duì)焊條進(jìn)行加熱5分鐘。

2. 鑲接法焊接

2.1定位焊。將切割好的推土機(jī)刀片裝配到平地機(jī)鏟刀的長(zhǎng)方形缺口內(nèi)，采用直流反接法，焊條直徑選用3.2mm，型號(hào)為E5016（J506） 低氫性焊條，焊接電流110～120A。由于E5016（J506）焊條藥皮屬于堿性低氫性，首先可避免焊縫產(chǎn)生氣孔；其次是焊條較細(xì)，有利于減小焊接電流，限制母村的熔入量，有得于減少焊接變形；其三是該焊條焊縫具有良好的塑性、韌性及抗裂性能，能保證了焊縫金屬的機(jī)械性能基本上與母材一致性。定位時(shí)，為確保對(duì)焊接精度，應(yīng)進(jìn)行兩側(cè)對(duì)稱焊，在長(zhǎng)方形上方點(diǎn)焊三個(gè)點(diǎn)，左、右各兩個(gè)點(diǎn)，焊縫長(zhǎng)度不超過(guò)10mm。點(diǎn)焊后立即檢查，查看位置有無(wú)變化，是否發(fā)生裂紋。若出現(xiàn)裂紋，用角向磨光機(jī)磨開(kāi)焊縫，重新進(jìn)行點(diǎn)焊，定位。

2.2打底焊。定位焊后用鋼板尺的尺身作透光法檢查，看鑲進(jìn)去的推土機(jī)刀片與平地機(jī)原來(lái)的鏟刀片是否處在同一個(gè)平面，兩刃口是否處在一條直線上，然后將焊接電流調(diào)整為130A。焊接時(shí)，采用分段、分步施焊，直線形運(yùn)條。當(dāng)每條焊縫焊接長(zhǎng)度達(dá)到100～150 mm時(shí)，應(yīng)立即錘擊焊縫，待焊縫區(qū)溫度降至接近板材溫度時(shí)，檢查有無(wú)裂紋，若無(wú)裂紋，則可繼續(xù)焊接，每次停焊后都要及時(shí)進(jìn)行錘擊，尤其錘擊焊縫區(qū)域。因?yàn)槠降貦C(jī)鏟刀材料為高錳鋼，焊接性較差，容易導(dǎo)致在焊接熱影響區(qū)析出碳化物引起材料脆化，并在焊縫處產(chǎn)生熱裂紋，特別是在近焊縫區(qū)域。所以焊接時(shí)，盡量采用焊后錘擊等方式進(jìn)行消除，以提高其抗熱裂紋能力，消除應(yīng)力和防止碳化物析出。

2.3堆焊。在打底焊完成后，再次用鋼板尺的尺身作透光法檢查，主要檢查兩塊刀片處的平面度，兩鏟刀刀口的平直度，完全合格后，將焊接電流調(diào)整為140A，焊條直徑仍然采用3.2mm，型號(hào)為E5016（J506）焊條，為了控制堆焊后產(chǎn)生變形，需進(jìn)行多焊層、多焊道堆焊。在焊接過(guò)程中，采用鋸齒形運(yùn)條方法，而且在每焊接一層后，都要及時(shí)進(jìn)行錘擊，直到堆焊出焊縫余高為2mm。

3. 焊接后處理

（1）焊接結(jié)束后，徹底清除飛濺物、焊渣和焊瘤等，并對(duì)焊縫進(jìn)行檢查，若出現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷，應(yīng)及時(shí)用角向磨光機(jī)磨除裂紋和氣孔，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)。同時(shí)用角向磨光機(jī)對(duì)焊接后刀刃的平直度進(jìn)行修磨，尤其修磨兩個(gè)刀片的連接處，確保鏟刀口的平齊。

（2）平地機(jī)鏟刀崩刃后經(jīng)“鑲接法”焊接修復(fù)，該平地機(jī)自投入負(fù)荷運(yùn)行至今，使用正常，鏟刀刀刃無(wú)變形和開(kāi)裂現(xiàn)象，焊縫仍然良好。不僅效率高、成本低、效果好，而且有一定的實(shí)用和推廣價(jià)值。

[作者簡(jiǎn)介] 邢幫學(xué)：大連市金州區(qū)龍山路1#解放軍65066部隊(duì)工程兵教研室。

張小東：大連市金州區(qū)龍山路1#解放軍65066部隊(duì)教務(wù)科。

王忠福：大連市金州區(qū)龍山路1#解放軍65066部隊(duì)工程兵教研室。