Das Material des Schaufelkörpers des WY25-Baggers ist Q345, das sich gut schweißen lässt. Das Schaufelzahnmaterial ist ZGMn13 (Hochmanganstahl), der bei hoher Temperatur einphasig austenitisch ist und aufgrund der Kaltverfestigung der Oberflächenschicht eine gute Zähigkeit und hohe Verschleißfestigkeit unter Stoßbelastung aufweist. Die Schweißbarkeit dieses Stahls ist jedoch schlecht: Zum einen kommt es in der Schweißwärmeeinflusszone zu Karbidausfällungen, die durch Materialversprödung verursacht werden. Zweitens kommt es zu thermischen Rissen in der Schweißnaht, insbesondere in der Nähe der Nahtzone, zu Verflüssigungsrissen.
1.Wärmeeinflusszone, Ausscheidung von Karbid durch Versprödung
ZGMn13-Stahl mit hohem Mangangehalt kann Karbid entlang der Korngrenze ausscheiden, wenn er erneut auf mehr als 250 °C erhitzt wird, so dass die Zähigkeit des Materials stark verringert wird und die hervorragende Leistung von Stahl mit hohem Mangangehalt ernsthaft beeinträchtigt wird. Wenn der Hochmanganstahl nach der Analyse erneut erhitzt wird und die Abkühlgeschwindigkeit schneller ist, scheidet sich zunächst Karbid an der Korngrenze aus, und mit der Verlängerung der Verweilzeit ändert sich das Karbid an der Korngrenze vom diskontinuierlichen Partikelzustand in den Maschenzustand Verteilung, und seine Sprödigkeit wird deutlich zunehmen. Wenn daher der Stahl mit hohem Mangangehalt beim Schweißen oder beim Wiedererwärmen nach dem Schweißen in der Schweißwärmeeinflusszone eines Abschnitts der Ausscheidung von Karbiden in unterschiedlichem Ausmaß vorliegt und es zu einer martensitischen Umwandlung kommen kann, wird das Material nicht nur spröde, sondern auch spröde seine Verschleißfestigkeit und Schlagzähigkeit verringern. Und in der Wärmeeinflusszone kommt es im Temperaturbereich (ca. 650 °C) leicht zur Ausscheidung von Karbiden. Je länger die Verweilzeit, desto mehr Karbide werden ausgeschieden.
Um die Ausfällung von Karbiden zu reduzieren und zu verhindern, dass das Material an Zähigkeit verliert und spröde wird, sollten Maßnahmen zur Beschleunigung der Abkühlgeschwindigkeit, also zur Verkürzung der Verweilzeit bei hohen Temperaturen, ergriffen werden. Aus diesem Grund werden beim Schweißen des Baggerschaufelkörpers und der Schaufelzähne Kurzstreckenschweißen, intermittierendes Schweißen, Einweichwasserschweißen usw. verwendet.
2. Thermische Rissbildung beim Schweißen
Um thermische Risse zu verhindern, muss der Gehalt an S und P im Grundmetall oder Schweißmaterial verringert werden. kann auch Maßnahmen ergreifen, um die Schweißbelastung durch den Schweißprozess zu minimieren, wie z. B. Kurzstreckenschweißen, intermittierendes Schweißen, Dispersionsschweißen und Hämmern nach dem Schweißen. Beim Auftragschweißen des Schaufelkörpers aus hochmanganhaltigem Stahl können Sie zunächst eine Schicht aus austenitischem Cr-Ni-, Cr-Ni-Mn- oder Cr-Mn-Stahl zur Isolierung des Schweißkanals schweißen, um Risse zu verhindern.
Schweißverfahren für Baggerschaufelkörper und Schaufelzähne
1.Vorbereitung vor dem Schweißen
Entfernen Sie zunächst die abgenutzten Schaufelzähne vom Schaufelkörper und polieren Sie dann mit dem Winkelschleifer die Installation der Schaufelzähne sauber, ohne Schlamm und Rost, und prüfen Sie sorgfältig, ob Risse und andere Mängel vorhanden sind. Öffnen Sie die Fase mit einem Kohlelichtbogen-Gashobel an den zu verschweißenden Schaufelzähnen und reinigen Sie sie mit dem Winkelschleifer.
2.Schweißen
① Zunächst werden GBE309-15-Schweißelektroden zum Auftragsschweißen in den Schaufelkörper (und die Schaufelzahnverbindungen) eingesetzt. Die Schweißelektroden müssen eine Temperatur von 350 °C haben, vor dem Schweißen 15 Stunden trocknen lassen, der Schweißstrom sollte groß sein und die Schweißgeschwindigkeit etwas langsamer sein, um dies sicherzustellen Nickelgehalt der Schmelzzone von 5 % bis 6 %, um die Entstehung von rissempfindlichem Martensit zu verhindern.
② Positionierungsschweißen durchführen. Nachdem die Schaufelzähne montiert sind, wird ein D266-Schweißdraht mit einem Durchmesser von 32 mm zum symmetrischen Positionierungsschweißen auf beiden Seiten verwendet, wobei die Länge der Schweißnaht 30 mm nicht überschreitet. Wasserkühlung und Hämmern unmittelbar nach dem Schweißen.
③Bodenschweißen. Verwenden Sie zum Bodenschweißen einen D266-Schweißdraht mit 32 mm Durchmesser. Verwenden Sie intermittierendes Schweißen mit niedrigem Strom, umgekehrter Gleichstrompolarität.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.08.2022