ZG42CrMo大型鑄鋼軌道缺陷焊補工藝

    2013年年初，某機械制造企業承接了一組(4 件)ZG42CrMo大型鑄鋼軌道制作任務。該軌道長度約7 m?8m,單件重6 t?7 t，全機加工，需調質處理，為重要受力構件。粗加工后，發現鑄件存在不同程度的鑄造缺陷，主要是氣孔、縮孔、夾渣及少量裂紋。由于工期與成本等方面的原因，該批軌道無法重新制作（注：重新制作同樣存在類似的鑄造缺陷），需在保證質量的前提下進行焊補處理

ZG42CrMo焊接性能分析

    ZG42CrMo系中碳調質高強鋼，鋼的碳當量CE高達0.87%，可焊性較,由于母材金屬中含碳量高，在焊接過程中，母材金屬的一部分會熔化到焊接金屬中去，致使焊層金屬含碳量增高。凝固結晶時，結晶溫度區間大，偏析傾向大，加之雜質和氣孔的影響，容易在焊層金屬中引起熱裂紋，特別是在收尾處，裂紋更為敏感。

焊接材料的選擇

    針對ZG42CrMo鑄鋼的焊接性能及大型軌道的工況特點，經多方案對比分析，最終選用抗裂性較好的A507(E16-25MoN-15)奧氏體不銹鋼焊條，為了控制熱輸人，采用直徑為或(/4.0mm的焊條進行施焊。

預熱、層間溫控、焊后保溫及去應力退火

    為防止ZG42CrMo焊接裂紋，焊前應進行預熱，控制好層間溫度和焊后熱處理是鑄造缺陷焊補處理的關鍵。根據焊接工藝，結合工廠實際，制訂鑄鋼軌道焊接工藝技術參數

    為消除焊接應力，軌道單個缺陷處理好后，應進行保溫，等單件鑄造缺陷全面焊補處理好后，進箱式退火爐進行去應力退火，軌道焊補后退火工藝

焊接過程應注意的事項

    鑄造缺陷可用機加工或碳弧氣刨清除至根部，并打磨見金屬本色，細小裂紋應打止裂孔。鑄造缺陷清理后應進行磁粉檢查，確認缺陷清除干凈。對缺陷較深處應刨出坡口，便于施焊。焊前清除工件表面的油污、鐵銹、水漬和毛刺。焊條使用前經250℃烘干，保溫2h，然后放入保溫筒內，隨用隨取。整個焊接過程應連續進行，中途不得中斷。控制層間溫度在400 ℃± 20℃的范圍內。每條焊道的引弧、收弧處要錯開，收弧時填滿弧坑。為了減小焊接應力，用鍵頭圓角為1.0 mm?1.5 mm的風鏟逐層錘擊焊道表面，相鄰兩焊層間的錘擊方向要相反。對每層焊道進行認真檢查，對已產生的氣孔、裂紋等缺陷須徹底清除后，再重新進行焊接。缺陷處堆焊完畢后，立即用石棉覆蓋保溫緩冷，然后進行680 ℃±20℃退火處理，消除焊接應力。

    為消除焊接應力，軌道單個缺陷處理好后，應進行保溫，等單件鑄造缺陷全面焊補處理好后，進箱式退火爐進行去應力退火，軌道焊補后退火工藝

    焊接過程中，每焊完一道后要清渣，并用10倍放大鏡進行觀察，及時發現缺陷并進行處理。焊后對焊補處打磨并進行超聲波檢查，確認鑄造缺陷已全部處理。

    首件鑄鋼軌道缺陷焊補處理后， 經調質與精加工，未發現缺陷，產品質量達到圖紙與標準要求。采用上述焊補工藝，先后對另外3件鑄鋼軌道的缺陷進行了修復，均取得了良好的效果。