焊接十字萬向節十字包軸承座焊絲成分分析

張學龍

摘? 要：營口中板廠2700精軋機為四輥可逆式軋機，軋制力40000KN，軋制力矩2800KN.m，接軸由十字萬向節、中間軸、滑塊式萬向節、剖分軸承座等組成，十字萬向節可反復維修上機使用，接軸在長期大負荷的作用下，十字萬向節的十字包軸承座難免會出現疲勞裂紋現象，一旦出現裂紋，不及時處理會造成大的事故，如果在十字萬向節備件不充裕的情況，勢必要采取對裂紋部位焊接問題，軸承座為合金鋼材質，焊接難度大，邀請外委廠商進行焊接處理價格昂貴，因此有必要分析一下焊接軸承座的焊絲成分，并對焊接工藝研究，以達到應急維修降本及保產的目的。

關鍵詞：軸承座、焊接、焊絲、焊接工藝。

前言

營口中板廠2019年3月4日停機點檢發現精軋機上下接軸十字萬向節十字包軸承座出現裂紋，機旁無備件更換，為了保證中板廠生產順行，隨即聯系專業焊接廠商對裂紋進行焊接，焊接后正常軋制鋼板，使用至2019年3月20日在途十字萬向節到貨，檢修將其更換下線，焊接部位牢固，沒有出現裂紋現象，現就焊接部位使用的焊絲進行成分分析。

一、焊絲物理特征：

1、外表為黃色，經過查詢應為鍍黃銅，用在焊絲外側，可防止焊絲生銹，好的合金焊絲、或者進口焊絲沒有渡銅。

2、焊絲直徑為∮1.2mm。

3、焊絲為盤裝，焊絲盤為白色，尺寸測量，并與國標尺寸對比，接近于國標，數據如下：

二、焊絲焊接部位進行光譜分析：

各元素在鋼中起的作用分析：

通過光譜分析焊絲中主要含的合金元素為Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Cu，就這幾種元素在鋼中起的作用進行分析：

硅（Si）：是鋼中常見元素之一，在鋼中主要用作還原劑和脫氧劑。鋼中常含有0.2%至0.3%的硅。

錳（Mn）：是良好的脫氧劑和脫硫劑。鋼中含0.3%至0.5%的錳是經常。在碳素鋼中加入0.7%至1.8%或以上錳時，就屬于特殊鋼“錳鋼”了。

鉻（Cr）：加入鋼中能顯著提高鋼的抗氧化作用，增加鋼的抗腐蝕能力。并能夠提高鋼的強度和耐磨性。

鉬（Mo）：提高淬透性和熱強性，防止回火脆性，提高剩磁和矯頑力，提高在某些介質中（如硫化氫、氨、一氧化碳、水等介質）的抗腐蝕性與防止點蝕傾向等。

鎳（Ni）：能夠鋼強化，改善鋼的低溫性能，特別是韌性，還可以提高鋼的淬透性。

銅（Cu）：可以抗大氣腐蝕性能，并且也有利于提高鋼的強度、耐磨性和屈強比，而對鋼的焊接性并沒有不良的影響。

三、查詢中華人民共和國國家標準（GB/T8110-2008），經過焊絲化學成分比對，牌號為ER55-Ni1的鎳鋼焊絲化學成分見下表

該焊絲的試驗用母材：與熔敷金屬抗拉強度相當的鎳鋼、錳鉬鋼或其它低合金鋼。

該焊絲焊接過程中要求：焊接加熱到135℃至165℃，焊接過程中保證135℃至165℃，焊后不需要熱處理。

四、十字萬向節軸承座裂紋部位實際焊接過程

裂紋部位打坡口? 焊接前加熱? 反復（焊接? 氣錘錘擊? 打磨），期間觀察溫度并適當加熱，直至焊接完成? 焊后加熱至一定溫度，空冷。

五、十字萬向節十字包軸承座的材料分析：

軸承座材質為：15CrNi4MoA;化學成分見下圖表：

軸承座材質內合金元素Ni含量較高，應屬于鎳鋼范疇。

六、軸承座焊接部位硬度檢測：

焊接部位硬度HB191、HB246，軸承座母材硬度HB340、HB363。

七、結論：

分析為該焊絲屬于鎳鋼焊絲，牌號應為ER55-Ni1，焊后不需要熱處理，適合于現場焊接作業。