用NM500制作推土機鏟刃工藝研究

孫啟昆

摘 要：文章重點介紹了秦皇島首秦鋼材加工配送有限公司用NM500鋼板進行推土機鏟刃制造的工藝研究過程，通過對材料的分析和零件變形情況的分析，制定出滿足產品要求的切割和焊接工藝，供同行商榷和參考。

關鍵詞：NM500；鏟刃；冷裂；切割；焊接

推土機鏟刃是裝在推土機前端，在行進過程中推土和和鏟土的土方機械配件，材質多采用Q235、Q345系列，隨著國內鋼廠耐磨鋼種的不斷開發(fā)，使用MN300、MN360、NM400材質鋼板作為鏟刃原料也日益增多。推土機鏟刃與鏟斗安裝一般產用螺栓連接，Q235、Q345材質鏟刃鉆孔操作簡單，安裝也十分簡便，但由于耐磨性不好，磨損較大，使用壽命較短。而耐磨鋼材質的鏟刃由于耐磨性良好，與Q235、Q345系列鏟刃相比具有更長的使用壽命，但鉆孔困難，與鏟斗連接多采用焊接方式。為此秦皇島首秦鋼材加工配送有限公司對使用NM500鋼板制作推土機鏟刃進行了工藝研究。

1 材質選擇及分析

此次試制及工藝研究選用首秦公司生產的NM500定尺鋼板為原材料，材質屬于機械用高強耐磨鋼，國家生產標準GB24186-2009。

化學成分如下：

布氏硬度為≥470，交貨狀態(tài)為淬火+回火，CEV≤0.64。

從化學成分、硬度、碳當量和交貨狀態(tài)上來看，由于含碳量及碳當量較高，尤其碳當量>0.4，有很強的淬硬傾向，如果采用火焰切割，冷卻速度過快，會產生冷裂現象。并由于鏟刃為長條型零件，與推土機焊接處開單面V型坡口，火焰切割后容易產生側彎，交貨狀態(tài)為淬火+回火，后續(xù)的變形校正十分困難，為了保證零件的硬度不降低，不能采用火焰校正，而機械矯直不起作用，必須在切割中考慮到零件的熱變形制定預防措施。

2 切割工藝制定

2.1 冷裂紋預防

一般冷裂紋產生具備三個條件-淬硬、應力、氫，為防止NM500材質鏟刃在切割后發(fā)生冷裂，選用我公司大型天然氣臺車式熱處理爐對鋼板進行預熱，預熱溫度為100℃，同時在切割后采用低溫回火，溫度250℃，以釋放切割應力，同時也是為了避免冷速過快形成淬硬。

2.2 零件變形預防

零件為細長條零件，并一側有單面坡口，對直線度的要求為≤3mm，如果采用裁條機進行多槍抽條加工，可保證直線度，但是后續(xù)用半自動小車進行單面坡口的加工，由于一側熱量過大，受熱不均，通常會產生鐮刀狀側彎，難以校正。為了保證零件的外形尺寸，就必須受熱均勻，對此我公司采用半自動小車安裝雙割炬進行切割，其中一側割據垂直于鋼板表面，另外一側割據與鋼板表面成45°角，與坡口角度一致，進行雙割炬切割，即能同時切割出直線與坡口，又能使鏟刃的切割面受熱均勻，防止變形的產生。

3 焊接工藝制定

3.1 預熱

由于NM500碳當量較高，容易形成裂紋，焊前用烤槍對工件進行預熱，并用紅外測溫槍進行測量，預熱溫度為150℃。預熱要均勻，不能在某一點過熱，同時也為了消除工件上的水汽。

3.2 焊材選用及焊接參數

根據等強匹配原則，選用GHS-70高強度焊絲，焊絲直徑1.6mm。采用80%氬氣和CO220%二氧化碳的混合氣作為保護氣，焊接電流280-300/A，焊接電壓20-30/V，焊接極性為直流反接，焊接速度0.6cm/s，焊絲干伸長16mm，焊后采用石棉布覆蓋以進行緩冷。

4 結束語

經過對NM500材料的分析，摸索制定了鏟刃的切割及焊接工藝，即滿足了零件的外形尺寸要求，又有效防止了冷裂紋的產生，滿足產品的技術要求及相關規(guī)范。

參考文獻

[1]陳祝年.焊接工程師手冊（第2版）[M].北京工業(yè)出版社，2010.

[2]包國連，王永倉，宋榮發(fā)，等.耐磨鑄鋼與高強耐磨鋼板焊接性研究[J].中國科技財富，2012（10）.

[3]潘勇琨， 振家.焊接技術[Z].2001（03）.

[4]高玲，馮勇，等.GB/T24186-2009.工程機械用高強度耐磨鋼[Z].