铁路货车铸钢件 焊补操作

铁路货车铸钢件 焊补操作

黄君辉 黄凤龙 德欢

中车齐齐哈尔车辆有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161002

摘 要：本操作法是在对我公司铸件产品缺陷焊补的常见问题以及现场解决问题的技巧和实际经验进行总结的基础上提出。作者在通过对多年铸钢件试验件焊接经验、铸钢件焊工技能培训技巧以及生产现场实际问题处理过程进行总结，形成了一套通俗易懂、便于记忆的操作法口诀：一清到位制坡口，二热到温保均匀，三焊到熔分层道，四修到平无缺陷，前引后拖加回焊，焊条角度随缝变，焊前中后要认真，质量意识不松懈。

主题词：预热 层间温度 锤击焊缝金属 打磨 焊后保温回火

1. 操作法现实意义

公司铁路货车常用的大型铸钢件有摇枕、侧架、车钩和钩舌，这些铸钢件在铁路货车的运行过程中承载着车辆较大的动静、冲击和疲劳载荷，其运用条件较为苛刻，作为铁路货车的关键承载部件，其运用的可靠性直接影响到铁路货运车辆的运用安全。

本操作法针对铸钢件焊补的常见问题解决（如焊接裂纹、夹杂、气孔、层状剥离等焊接缺陷），通过一系列焊接工艺参数和焊接操作技巧的改进与优化，能够有效保证铸钢缺陷焊补的外在质量和内在品质，大大提升了铸钢件焊补的可靠性，为铁路货运车辆的运用安全奠定了基础。采用本操作法可在一定程度上通过减少减少返修次数和不必要的返修打磨，在节省焊接材料、降低成本的同时，还可有效降低了焊工的劳动强度和改善了作业环境。

2. 操作法的具体内容

1. 一清到位制坡口

具体内容及要求

缺陷在进行补焊操作前，须将缺陷部位彻底清除干净（到位），并预制出一定的待焊接坡口（制坡口）。缺陷清除过程中，应采取事宜的缺陷清除方法，一般在热处理前可采用热加工方法，如火焰气割、碳弧气刨等，对于C级钢、E级钢等高强度、高淬硬和碳当量的铸钢，在采用热加工方法去除缺陷时，应对热加工造成的氧化渣和渗碳层进行机械清除。热处理后只允许采用机械方法去除缺陷，如角磨机、铣刀等。

2. 二热到温保均匀

具体内容及要求

依据铸钢件的材质。对于有预热要求的铸钢件在焊补前应对焊接部位及周边区域进行预热，预热温度应控制在工艺要求的范围内（到温），预热过程中应不断的移动加热源，确保焊接部位及周边区域温度均匀（保均匀）。

3. 三焊到熔分层道

具体内容及要求

在对缺陷部位进行焊补的过程中，应注意观察熔池和控制铁水的流动情况，以确保焊缝与焊接部位充分熔合（到熔），尽量采用单道直通焊或小幅摆动焊接，根据焊接缺陷的形状和大小，合理分布焊道和采用多层多道焊接（分层道）。

4. 四修到平无缺陷

具体内容及要求

焊修完成后需要对焊补部位的焊缝进行打磨处理，使焊补焊缝表面平整且与周边母材平滑过渡（到平），打磨后检查焊补区域应无可见缺陷（无缺陷）。打磨过程中应注意控制打磨的力度和深度，避免因打磨造成局部过热和伤及母材过深，从而导致焊接区域产生较大残余应力和因打磨产生新的缺陷。

5. 前引后拖加回焊，焊条角度随缝变

具体内容及要求

前引：焊接引弧时，在起焊点坡口的前端起弧焊接，即起弧焊缝在焊补坡口外的母材上。后托：焊接收弧时，在坡口末端的母材上进行收弧操作，即收弧焊缝在焊补坡口外的母材上。回焊：收弧焊接时，在将收弧焊缝后托到坡口外侧的母材后，并不停弧，而是反方向回焊一段后再熄灭电弧。焊条角度随缝变：由于缺陷的形状并不规则，焊接过程中应根据坡口的宽度变化和焊缝前进的方向，随时调整焊条的角度和焊接速度，保证焊接过程中焊接操作角度的一致性和焊缝的成型饱满。

6. 焊前中后要认真，质量意识不松懈

1. 焊前准备

将待修铸件摆放在工作台上，将缺陷部位放置在平位，焊接与打磨尽量在平位为最佳以减小操作难度。清除缺陷、制备焊接坡口，并清理坡口及其两边各10-20mm范围内应清除油污、铁锈、水以及其它影响焊接质量的污物。对于只能进行单侧焊补的部位，在去除缺陷时必须在焊缝底部留有3mm厚的本体金属。

焊条采用与母材强度等级相近的焊条，使用前须经350℃-400℃烘干1小时，然后随烘干箱降温至100-150℃范围内保温以待使用。使用时放在处于工作状态温度为100-150℃的保温筒内，随用随取。焊条在使用过程中采用保温桶存放，保温桶要状态完好并接通电源。保温桶在使用前应提前半小时通电以驱除桶内的潮气。

焊接电源采用直流反接，电源极性不可接错。当焊前须对待修铸件进行预热时，要保证焊接部位及周边区域均匀加热到要求的温度，预热过程中要不断的移动热源和保持喷嘴与工件的距离，避免将水汽带入到焊接区域。焊前将焊接规范调好，焊接时防止电弧击伤铸件表面，不允许在铸件的非焊补区域以外的工件表面上试验焊接电弧。

2. 焊中控制

对缺陷的焊补应采用多层多道焊接。层道间应严格清除焊接熔渣和缺陷。严格控制层道间的温度在预热要求的温度范围内，避免因连续施焊造成局部过热破坏非焊接部位的性能或层间温度过低导致焊接裂纹。道间如发现裂纹和其它缺陷，应清除后焊接下一层。

焊接过程中，采用敲击法或划擦法进行引弧操作，为了避免引弧处出现气孔缺陷，可在引燃电弧处做少许停留，利用电弧温度将焊接熔渣与气孔排出焊缝金属，然后向前移动焊接。焊接过程中尽可能地选择短弧焊接，要求弧长不超过焊条的直径。电弧长度控制在3mm左右，电弧过长，空气容易侵入电弧区印发气孔缺陷。焊接过程中，焊条末端有三个基本动作要互相配合，即焊条沿着轴线向熔池送进、焊条沿着焊接方向移动、焊条横向摆动。焊接时宜采用直线型运条方法，不摆动直线向前焊接，或进行小幅摆动。

3. 焊后检查

焊后应清除焊缝熔渣，并对非加工区域的焊缝表面及周边区域进行清理和修磨。焊缝表面应平整，不得凹下，焊缝与母材连接应平滑过渡。焊缝不允许有裂纹、弧坑、夹渣、未熔合、未焊透等缺陷，咬边深度不大于0.5mm。焊缝表面上气孔直径总和不得超过焊缝长度的5％，且单个气孔直径不得大于2mm，或每100平方厘米焊补面积上气孔数不得超过5个，且单个气孔直径不得大于2mm。外观检查后须对焊缝表面进行探伤检查，不得有裂纹。

3. 操作法在生产实践中的成功应用举例

1. 在培训中的应用

在公司针对铸钢件焊补组织的焊工技能培训过程中，针对铸件焊补操作的特点以及本操作法的内容进行普及讲解，并在试验室完成相关试验验证工作。按照本操作法指导补焊操作工作，能够获得合格的补焊焊缝。本操作法简单易懂，是日常工作经验的提炼和总结，便于补焊焊工快速掌握和投入实践应用。

2. 在产品上的应用

本操作法通过在E级钢车钩铸件、B+级钢摇枕和侧架铸件以及C级钢冲击座铸件的缺陷焊补上进行现场应用和验证，其补焊合格率在90%以上，大大降低了补焊的返修率，在一定程度上节约了工时、工具以及砂轮等耗材的成本。

4. 结论

本操作法通过在铸钢件缺陷补焊培训以及实践生产过程中进行应用和验证，能够有效提升补焊的一次合格和降低返修率，达到了预期效果，能够确保铸钢件产品缺陷焊补的可靠性。

参考文献

[1]铸钢工件的断裂和裂纹的焊补工艺[J]. 李悦.  中小企业管理与科技(上旬刊). 2013(04)

[2]铸件补焊技术工艺试验研究[J].陈文云. 新技术新工艺. 2015(08)

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