拖拉機強壓油缸支座焊接缺陷的分析與防止

王猛 吳海霞

摘?要：本文通過對強壓油缸支座焊接過程中常見焊接缺陷產(chǎn)生的原因分析，提出預(yù)防措施，以便在實際生產(chǎn)過程加以應(yīng)用，降低強壓油缸支座焊接缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：拖拉機;油缸支座;焊接缺陷

一、概述

強壓油缸支座是拖拉機提升系統(tǒng)重要部件，其安裝在后橋上支撐強壓油缸運動，從而實現(xiàn)農(nóng)機具強制入土動作。近年來，強壓油缸支座由傳統(tǒng)的鑄造結(jié)構(gòu)過渡成鋼板焊接結(jié)構(gòu)件，降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，但是生產(chǎn)中由于焊接缺陷影響鋼結(jié)構(gòu)支座的可靠性，要生產(chǎn)出高質(zhì)量的焊接件，須對支座相應(yīng)材料的焊接工藝進行優(yōu)化和焊接過程進行有效控制。本文通過對材質(zhì)Q345鋼強壓油缸支座焊接過程中常見焊接缺陷產(chǎn)生的原因分析，提出預(yù)防措施，為企業(yè)強壓油缸支座焊接質(zhì)量控制提供經(jīng)驗。

二、強壓油缸支座的焊接方法及常見焊接缺陷

強壓油缸支座主要由Q345δ30鋼板加工組焊而成，其結(jié)構(gòu)如下圖：由底板、立板、油缸連接板、上拉桿連接板、加強板等零件組成。

焊接方法采取CO2氣體保護焊，采用開V形或K形坡口多層多道焊接、焊前預(yù)熱、焊后消除應(yīng)力處理。焊接式強壓油缸支座在拖拉機田間加載作業(yè)中，由于部分焊縫出現(xiàn)開裂失效情況，導(dǎo)致附帶農(nóng)機具無法提升下降入土作業(yè)。經(jīng)檢查問題強壓油缸支座發(fā)現(xiàn)焊縫存在裂紋、未熔合、咬邊、氣孔等焊接缺陷。

三、強壓油缸支座焊接缺陷分析

產(chǎn)生焊接缺陷的原因很多，不同的焊接缺陷其原因也各不相同，主要影響因素有母材、焊接材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計因素、焊接工藝及規(guī)范、焊工技能水平等。

1.裂紋

強壓油缸支座焊縫失效主要形式是由焊接裂紋引起的疲勞斷裂，有的焊接裂紋在生產(chǎn)過程檢驗不易被發(fā)現(xiàn)，只通過無損探傷或破壞檢查。強壓油缸支座焊縫裂紋多出現(xiàn)在焊縫內(nèi)部，此類裂紋主要是焊接熔池在結(jié)晶凝固至固相線附近，由于凝固金屬收縮時殘余液相不足，導(dǎo)致結(jié)晶開裂而產(chǎn)生的裂紋。主要原因是母材和焊材雜質(zhì)含量較多、焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、零件拼裝間隙過大、焊縫冷卻速度太快等因素。

2.未熔合

強壓油缸支座焊接未熔合主要在焊縫金屬和母材之間，存在形式有側(cè)壁未熔合、層間未熔合、焊縫根部未熔合。主要原因是焊接時未嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝和規(guī)范;焊槍行走速度過快、角度不當(dāng)，焊接熱能量輸入較低;母材坡口角度、大小不合適;焊層的焊渣、銹垢及污物清理不徹底等。

3.咬邊

強壓油缸支座在焊縫起弧處和收弧處常出現(xiàn)焊接咬邊現(xiàn)象，主要原因是焊接操作方法和規(guī)范選擇不正確;焊接電流太大、電弧過長;運條方式和角度不當(dāng)、坡口兩側(cè)停留時間太長。

4.氣孔

強壓油缸支座焊縫在去焊渣后，以及在斷裂焊縫端面發(fā)現(xiàn)有氣孔情況，主要原因是氣體保護焊時，由于受焊接場地環(huán)境、保護氣流穩(wěn)定性、母材表面清潔、焊絲生銹等因素影響，形成焊縫易產(chǎn)生氣孔，導(dǎo)致支座結(jié)構(gòu)強度下降。

四、防止強壓油缸支座焊接缺陷措施和方法

為了防止強壓油缸支座焊接產(chǎn)生以上缺陷，重點做好以下幾點：

1.根據(jù)強壓油缸支座結(jié)構(gòu)、材料以GB/T 985.1-2008標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計合適的坡口形式和尺寸，盡量避免窄而深的坡口。焊前注重加強母材表面油、水、銹等污物清潔，并采用150～200℃進行母材預(yù)熱，合理預(yù)熱有利于焊接過程中擴散氫的逸出，降低焊接接頭的冷卻速度，防止產(chǎn)生淬硬的馬氏體組織，有效地防止冷裂紋的產(chǎn)生。

2.強壓油缸支座焊接時選用合適的焊接參數(shù)，匹配合適焊接電流、電壓。以采用CO2氣體保護焊為例，建議選用的焊接參數(shù)如下表：

3.強壓油缸支座各零件拼焊需多層多道焊，要嚴(yán)格按焊接順序焊接，盡量采取短弧焊接，避免電弧偏吹，每層焊縫做好層間清潔，對夾渣、裂紋、氣孔缺陷必須及時予以消除，逐層錘擊焊道，消除焊接應(yīng)力。

4.加強強壓油缸支座焊接過程焊縫成形、表面質(zhì)量自檢，并做好完工檢驗，及時發(fā)現(xiàn)焊接問題，對不合格焊縫按規(guī)范要求進行返工處理。

5.強壓油缸支座總成焊后進行消除應(yīng)力處理，做好必要的形式試驗，驗證焊縫質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求。

6.加強焊工技能培訓(xùn)，提高焊工的技能水平，經(jīng)考核合格持證上崗;必要時做好焊接前技術(shù)交底，確保設(shè)計焊接工藝規(guī)范能夠有效貫徹執(zhí)行。

五、結(jié)論

防止焊接缺陷最根本的解決途徑還是加強科學(xué)的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計，研究優(yōu)化焊接工藝方法，提高焊工的操作技能水平和責(zé)任心，加強焊接作業(yè)過程控制。采取上述焊接措施，通過生產(chǎn)實踐證明，能有效降低強壓油缸支座焊接缺陷，提高強壓油缸支座的焊接質(zhì)量，很好保證強壓油缸支座裝配使用。