大型鑄鋼軋機軸承座常見缺陷修復

【摘 要】針對大型鑄鋼軸承座存在的鑄造缺陷，通過對其缺陷的分析，提出相應的修復方法以及不同的缺陷采取相應的焊補方法，通過合適的工藝，保證鑄鋼件的質量，滿足使用性能的要求。

【關鍵詞】軸承座；鑄鋼件；探傷；缺陷；焊接

0.概述

我公司是國內冶金裝備制造的知名企業，每年承接大量的軋機用大型鑄鋼件軸承座的加工制造業務，這些軸承座（見圖1）重量一般為2～15噸不等，是軋機上應用較廣典型大型鑄鋼件的關鍵承載件，它結構復雜，加工精度要求高，對鑄鋼材料本身的外部、內部質量要求很高，必須滿足相關的檢驗標準。但在實際生產中，對于大型鑄件，一些鑄造缺陷是無法避免的，經常會發生各種鑄造缺陷，主要是裂紋、砂眼、粘砂、氣孔、縮孔、夾砂等，必須對這些缺陷進行有效處理。本文就大型鑄鋼軋機軸承座在加工制造過程中發現的鑄造缺陷性質的判斷，以及修復工藝及方法的確定作些系統介紹。

圖1 典型軋機用軸承座

1.修復方法適用范圍

1.1軸承座的材料

大型軋機用軸承座的材料一般為ZG230-450、ZG270-500和一些合金鋼等常用材質。

1.2缺陷性質判定

鑄鋼毛坯鑄造廠都是和我公司長期合作的專業產生廠家，具有科學、合理的鑄造工藝，一些比較大的鑄造缺陷會得到較好控制和解決。但是在機加工過程中，從粗加工到半精加工再到精加工到成品也會不時的逐漸顯現出一些比較小鑄造缺陷，經觀察，機加工中顯現的缺陷，一般是氣孔、夾渣；也會有一些裂紋缺陷出現，但基本是未穿透性的。針對出現的問題，可缺陷的性質、位置和大小以及在不同的加工過程中，提出相應的修復方案。

1.3缺陷的范圍

一般情況下軸承座U T探傷后可修復的內部缺陷的處理應放在粗加工的前后進行。軸承座的表面加工后肉眼可見的表面缺陷，對超聲波探傷復探合格的軸承座，表面缺陷要控制在精加工前處理。

1.4缺陷的清除方法

（1）線性缺陷（如裂紋等），UT及MT檢查后，確定缺陷的大小、位置及深度。大多采用機加工的方法挖除缺陷，在粗加工狀態挖除深度原則上不超過本缺陷所在平面壁厚的2/5，圓孔處裂紋挖除深度應小于50mm。半精加工狀態挖除深度不超過本缺陷所在平面壁厚的1/3，圓孔處裂紋挖除深度應小于35mm。

（2）非線性缺陷（如夾渣、砂眼、氣孔、疏松等），缺陷小的，選擇手槍鉆的方法挖除；對于砂眼，可先用洋沖對砂眼進行敲擊使之疏松，再用合金磨頭進行打磨直至去除缺陷；對于表面缺陷比較大，需要機床加工去除此區域的表面缺陷，粗加工狀態挖除深度原則上不超過本缺陷所在平面壁厚的2/5。半精加工狀態挖除深度不超過本缺陷所在平面壁厚的1/3。

（3）精加工至成品后的表面仍可能存在微小氣孔、砂眼等分散點狀缺陷，采用手工打磨的方法去除缺陷后，采用氬弧焊直接對這些區域進行補焊，補焊完成后用拋光機對補焊表面進行手工拋光。

（4）表面缺陷或內部缺陷挖除后至肉眼觀察不到缺陷存在后，對開挖部位進行著色探傷，確認無缺陷后再進行補焊。

1.5修復方法，采用焊接修復，氣體保護焊或氬弧焊

1.6補焊前坡口加工要求的準備

實施補焊前，手工打磨或機械加工出合適的有利于焊接坡口（見圖2），圖2中L為坡口寬度，H為坡口深度，L與H存在正比關系，即H越大，L越寬，L 的大小以盡量能滿足焊接實施的原則來確定；當H>15 mm時，不適合使用電焊條進行打底焊，需改用焊絲；坡口底部需有利于打底焊層的圓角R，其中α<15°～30°，R≥5mm。

圖2

1.7焊接實施

（1）焊前清理焊道及兩側25mm范圍內的油、水、鐵銹、渣屑等雜質。

（2）坡口表面要求必須打磨露出金屬光澤，坡口表面要求用磁粉探傷或著色探傷進行檢查，以確認缺陷完全清除。

（3）對挖除處邊沿進行敲擊，使之邊沿均勻凸起，避免焊接后有明顯接縫。

（4）考慮到與母材等強度匹配原則和加強抗冷裂紋、熱裂紋能力選用正確焊絲來進行補焊。

（5）焊前對焊補區域進行局部預熱，具體根據不同的材料確定適當的預熱溫度，可參照以表1，多層焊接時要注意層間溫度的控制。

表1 一些常用鑄鋼件軸承座的焊接性

（6）焊補時不能咬邊，接層焊接時，不能有氣孔夾砂，焊接完一層后，迅速用小錘敲擊焊縫表面，直至最后一道焊完，目的減少焊接應力和變形，防止裂紋的產生。

（7）補焊過程中若發現裂紋，未熔合，夾渣，氣孔等缺陷，應及時處理，在確認缺陷已被清除后方可繼續補焊。

（8）焊補后立即用石棉包裹補焊區域，使之緩冷，避免焊補處因收縮過快而拉開焊縫。

1.8焊后對內部缺陷修復部位實施UT，PT探傷檢查，以確保缺陷完全清除；對表面缺陷修復的部位實施PT檢查，確保（下轉第203頁）（上接第164頁）表面無裂紋

1.9局部退火去應力，對進行了較大范圍的挖補焊接，則要進行局部退火去應力

具體可采用電熱毯柜控制溫度進行局部加熱保溫的方法。有特殊要求的要進退火爐進行退火。

2.總結

軸承座由于鑄鋼時候產生的一些不可避免缺陷，通過合理修復手段，處理常見缺陷，同時針對不同類別的缺陷采取相應的焊接工藝，不但保證產品性能，而且取得了顯著的經濟效益，供同行的有關技術人員參考。 [科]

【參考文獻】

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