焊接技术在矿山机械维修中的应用

(唐山首钢马兰庄铁矿有限责任公司，河北 迁安 064413)
摘 要：文章就焊接技术在矿山机械维修实践中存在的问题，提出了相应的对策。
关键词：焊接技术；矿山机械；金属构件
中图分类号：TG47  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)12—0086—01

唐山首钢马兰庄铁矿有限责任公司是大型矿山企业，其露天矿的大型采掘运输机械和选矿厂的碎矿磨矿设备焊修工作主要采用灵活方便的手工电弧焊，少部分部件采用半自动的堆焊和钨极氩弧焊。
1 焊接技术在矿山机械维修中存在的问题

唐山首钢马兰庄铁矿有限责任公司为三班连续运转的大型矿山企业，为保证设备安全、正常的运转，每月厂部都对设备进行检修定保，对于已磨损、能够更换的配件在检修中都要进行更换，更换下来的具有修复价值的构件被送到检修车间进行焊接修复。但有些设备比较大，如四立铲的大臂，牙轮钻的立架，无法拆卸更换但已有开裂迹象，只能在现场紧急抢修。在焊接修复的过程中，焊件受到局部不均匀加热和冷却，容易产生应力和变形；受工作环境条件影响，易引发夹渣、裂纹等焊接缺陷；或是焊前准备、预热、焊后热处理等工作做得不到位等原因，易产生气孔、裂纹等焊接缺陷。这些具有焊接缺陷的焊件进入工作状态后，很快又会出现裂纹，有的裂纹会很快扩展，又要重新进行修复。如此循环不但会增加更多的焊修成本，延误更多的时间，甚至会影响生产任务的顺利完成。为保证焊修工件的修复质量，除了加强焊接技术的应用管理外，还要采取有针对性的措施。
2 提高焊接技术应用的对策
2.1 焊前的准备工作
2.1.1 了解焊件材料，选择与之匹配的焊条。通常是根据焊件的化学成分、机械性能、抗裂性、耐腐蚀性及高温性能等要求，选用相应的焊条种类，再根据焊接结构形状、受力情况、焊接设备和焊条售价来选用具体的型号和牌号，我们通常选用的是422J大桥牌3.0和4.0焊条。具体依据以下原则：①等强度原则：对承受
一般载荷的工件进行焊接时，通常选用焊条抗拉强度与原材料相等，或稍高于原材料的焊条。除满足强度要求外，应选用塑性和韧性指标较高的焊条进行焊接修复。②同等性能原则：在特殊环境下工作如要求耐磨、耐腐蚀、耐高温或低温等具有较高力学性能的工件，则应选用能保证熔敷金属的主要成分和性能，与原材料相近或相似的焊条。如焊接不锈钢部件应选用不锈钢焊条。但是异种钢焊接时，要根据强度较低的钢材来选用相应的焊条。③等条件原则：根据工件或焊接结构的工作条件和特点选用焊条。如焊件是承受动载荷或冲击载荷的工件，应选用熔敷金属冲击韧性较高的低氢型焊条。反之，一般结构应选择比较经济的酸性焊
条。
2.1.2 对焊件进行焊前清理。为了保证焊缝根部焊透和接头质量，有些焊修部位需要用碳弧气刨开合适的坡口。选择坡口一般遵循以下原则：①保证工件焊透，便于焊接操作；②坡口形状容易加工；③尽可能提高焊接生产率和节省焊条；④尽可能减小焊后变形。有裂纹的焊修部位要把裂纹彻底清除干净，以免留下微小裂纹引发裂纹扩展，最终导致焊件破坏。焊修和开坡口部位及焊接区周围20mm内要用手动砂轮机等工具打磨至露出金属光泽，保证焊修部位表面无裂纹、砂眼、气孔、夹渣及油、锈等其他污物，以便减少裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷的产生。
2.2 焊接中注意的事项
2.2.1 环境的影响。露天采矿设备的焊修大部分是在生产现场进行的，周围气候、环境、空气的湿度、风力都会对焊修工作产生影响：例如空气湿度大会使焊面含氢量增高，产生气孔缺陷的几率增大，从而降低了焊口的强度，可选用低氢型焊条，需要烘干的要严格控制烘干温度和时间以及烘干次数，尽量做到随烘随用，可以有效降低气孔、裂纹等焊接缺陷的产生；风力过大会使焊接的电弧不稳，增加焊接应力，当焊接作业环境的风力≥2m／s时，应正确的选择焊接材料和运枪方法，并采取防风等工艺措施，如在焊接区域做些局部遮挡，以保证焊接的质量要求。
2.2.2 温度的影响。如果焊接温度过低，可能导致不能进行正常焊接，造成冷焊、虚焊；如果焊接温度过高，可能导致焊点机械强度下降，可靠性下降。实验证明，随着温度的升高，金属的机械强度明显下降，因此要实现理想的焊接，必须严格控制焊接温度是非常重要的。同时也要控制好焊前预热和焊后热处理的温度，焊前预热可降低温差和缓慢冷却速度，减少焊接应力；焊后高温回火以消除应力，残余应力的减小不但可以减少裂纹等工艺缺陷的产生，还能提高构件的强度等承载能力。在寒冷的冬季，作业温度为－10℃左右，在焊接中应采取多种抗寒措施，如在施工现场盖防寒棚；对加热用的气体采取保温措施；焊接过程中延长加热时间等等，尽
量减少外界温度对焊接质量的影响。
3 小结

焊接技术是矿山机械维修中非常必要的检修手段，焊接质量的好坏直接影响设备的运行效率。因此我们要在工作实践中善于发现问题，解决问题，积累经验，不断提高焊工的综合技术水平，这样，不仅保证维修后的矿山设备能够安全运行，还能减少焊修成本，保证焊修工件的修复质量。
［参考文献］
［1］ 陈静.探讨焊接技术在矿山机械维修中的应用［J］.露天采矿技术，2006，（6）.

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