WK-10B电铲履带架裂纹焊接修复工艺
崔向阳谭丽坤丁建国段接宝
（内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司，内蒙古霍林郭勒029200）
【摘要】针对WK-10B电铲履带架出现裂纹的情况，通过焊接修复的思路和方法，在实践中研究出一整套较完善的焊接工艺，较好地解决了电铲裂纹故障，从而保证了电铲的正常运行。
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关键词 电铲；履带架；铸钢件；焊接工艺
0引言
内蒙古霍林河露天煤业股份公司南露天矿始建于1976年，1984年9月1日正式移交投产，是我国五大露天煤矿之一，目前年生产能力1500万吨。该矿主采设备采用的是太原重型机械厂生产的WK-10B电铲。WK-10B型电铲斗容为12~14立方米，自重为420吨，其履带架是电铲支撑和行走的重要部件。由于本地区气温低，工作环境状况不好等原因，在现场工作中，履带架前部外侧和底部易出现裂纹。由于履带架是电铲的承重部件，而且整体为铸造而成，体积大，重量高，给焊接修复造成一定的困难。
本文结合多年来电铲履带架的开裂情况，从电铲履带架的修复工艺方面进行介绍。
1基本概况
WK-10B型电铲履带架裂纹的发生位置不是相对固定的，发生在冬季的几率大，有时发生在一个面上，有时则发生在两个面上，如图所示为一示例，履带架裂纹总长1150mm（见图1）。但无论发生的位置如何，对其修复则应考虑矿山的具体情况。为了保证设备正常运行，最省时、最经济的方法就是采用焊接修复法。
2焊前准备
1）由于本地区冬季气温低，室外修复不能满足焊接条件，需要将履带架拆下后，将其拉入焊接厂房内，在室温下放置48小时后，清理裂纹两侧100mm左右污物，表面打磨至金属光泽来进行。
2）坡口制备：在对履带架修复前，首先采用红外线加热帘对履带架裂纹两侧150～200mm左右位置进行加热，温度为100～150℃，然后用碳弧气刨刨出U型坡口，顶部要刨至裂纹终止位置上端50mm处，见图2所示，打磨清理坡口内氧化皮及其它杂质。
3履带架材质
经金相化验确定履带架的材质为ZG30CrNiMo，其化学成分和力学性能见表1。
根据履带架就化学成分和碳当量计算公式：
CE=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu)/15（%）计算得出，CE=0.763，表明焊接性差，裂纹倾向大，焊接时需采取较高的预热温度和严格的工艺措施保证焊接质量。
4焊接材料选用
由于履带架是铸钢件，体积较大，焊接时又在冬季，因此焊材选择低强匹配原则，焊条选用J507RH打底，填充和盖面选用ER50-6二氧化碳气体保护焊焊丝；焊条和焊丝熔敷金属的机械性能和化学成分见表2。
5焊接工艺
5.1预热
焊前对焊接部位用红外线加热帘对坡口两侧100mm范围进行预热，温度为250～300℃。
5.2焊条烘干
焊条必须进行焊条烘干箱内烘干，烘干温度在350～400℃，然后取出存入保温箱内，保温温度在150℃左右，随用随取。
5.3焊接过程控制
根部打底采用J507RHΦ3.2焊条采用手工电弧焊，焊接时采用直流反接，然后用J507RHΦ4.0焊条进行填充，焊条打底和填充厚度应大于板厚1/3；除打底第一层和盖面外，焊接时每层药皮必须清理干净才能进行下一道焊接，每焊完一道要对焊道进行均匀锤击后才能进行下一道焊接；剩余部分的填充和盖面用CO2气体保护焊来完成。
手弧焊接时采用小电流焊接，以降低热输入，防止形成粗大晶粒而降低接头的力学性能；要求短弧焊、单道多层焊接，尽可能小摆动或不摆动。CO2气体保护焊填充焊和盖面焊熔合比可稍大一些，具体的焊接工艺参数见表3。
焊接需要停止时进行保温，温度在200～250℃。各层接头应互相错开，焊道与焊道、焊道与母材之间要圆滑过渡，层间温度保持在200～300℃。
5.4焊后后热
由于履带架体积大，无法进行焊后热处理，只能进行焊后后热。后热加热温度在350℃，恒温时间不小于2小时，然后缓冷至室温，这样有利于降低冷却速度和氢逸出。
6焊接过程质量控制
履带架为大型铸钢件，焊接发现砂眼、气孔等缺陷时，应先将缺陷除去后按照焊接工艺要求，使用J507RH焊条补好后才能开始进行焊接。
在焊接过程中关键是打底焊，在保证熔透和充分熔合的前提下尽量采用小直径焊条、小电流焊接，以减少热影响区的宽度，避免脆性组织。
7结论
修复后的WK-10B电铲履带架使用效果良好，此修复焊接工艺方法已在我公司推广使用。现已修复多个电铲履带架，表明选用的焊材和采用的焊接工艺方法是正确的。
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参考文献
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