Der Schaufelkörper des wY25-Baggers besteht aus Q345 und ist gut schweißbar. Der Schaufelzahn besteht aus ZGMn13 (Hochmanganstahl), einem einphasigen Austenitstahl bei hohen Temperaturen, der durch Kaltverfestigung der Oberflächenschicht eine gute Zähigkeit und hohe Verschleißfestigkeit bei Stoßbelastung aufweist. Die Schweißbarkeit dieses Stahls ist jedoch schlecht: Zum einen kommt es in der Schweißwärmeeinflusszone zu Karbidausscheidungen aufgrund von Materialversprödung; zum anderen kommt es zu thermischen Rissen an der Schweißnaht, insbesondere in der Nahtnähe zu Verflüssigungsrissen.
1. Wärmeeinflusszone Ausscheidung von Karbid durch Versprödung
Bei ZGMn13-Hochmanganstahl kann es bei erneutem Erhitzen auf über 250 °C zur Ausscheidung von Karbiden entlang der Korngrenzen kommen, wodurch die Zähigkeit des Materials stark reduziert und die hervorragende Leistung des Hochmanganstahls ernsthaft beeinträchtigt wird. Analysen zeigen, dass sich beim erneuten Erhitzen und schnelleren Abkühlen des Hochmanganstahls Karbide zunächst an den Korngrenzen ausscheiden. Mit zunehmender Verweilzeit wandelt sich das Karbid an den Korngrenzen vom diskontinuierlichen Partikelzustand in einen netzförmigen Zustand um, wodurch seine Sprödigkeit deutlich zunimmt. Beim Schweißen oder erneuten Erhitzen von Hochmanganstahl nach dem Schweißen kommt es daher in der Schweißwärmeeinflusszone zu Abschnitten mit unterschiedlich starker Karbidausscheidung, die eine martensitische Umwandlung bewirken kann. Dies macht das Material nicht nur spröde, sondern verringert auch seine Verschleißfestigkeit und Schlagzähigkeit. Und je länger die Verweilzeit in der Wärmeeinflusszone (ca. 650 °C) ist, desto mehr Karbide scheiden sich leicht aus.
Um die Ausfällung von Karbid zu reduzieren und zu verhindern, dass das Material an Zähigkeit verliert und spröde wird, sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Abkühlgeschwindigkeit zu beschleunigen, d. h. die Verweilzeit bei hohen Temperaturen zu verkürzen. 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 vermeiden, muss der S- und P-Gehalt im Grundwerkstoff oder im Schweißmaterial reduziert werden. Darüber hinaus können Maßnahmen ergriffen werden, um die Schweißspannungen beim Schweißen zu minimieren, z. B. Kurzstreckenschweißen, intermittierendes Schweißen, Dispersionsschweißen und Hämmern nach dem Schweißen. Beim Auftragsschweißen von hochmanganhaltigem Stahl für den Schaufelkörper kann zunächst eine Schicht aus Cr-Ni-, Cr-Ni-Mn- oder Cr-Mn-austenitischem Stahl für den isolierenden Schweißkanal aufgeschweißt werden, um Risse zu vermeiden.
Schweißverfahren für Baggerschaufelkörper und Schaufelzähne
1.Vorbereitung vor dem Schweißen
Entfernen Sie zunächst die abgenutzten Schaufelzähne vom Schaufelkörper und polieren Sie dann die Einbaustelle der Schaufelzähne mit dem Winkelschleifer sauber, ohne Schlamm oder Rost. Überprüfen Sie sorgfältig, ob Risse oder andere Defekte vorhanden sind. Öffnen Sie die Abschrägung mit einem Kohlelichtbogen-Gashobel an den zu schweißenden Schaufelzähnen und reinigen Sie sie mit dem Winkelschleifer.
2.Schweißen
1. Zuerst wird der Schaufelkörper (und die Schaufelzahnverbindungen) mit GBE309-15-Schweißelektroden für das Auftragsschweißen verwendet. Die Schweißelektroden müssen eine Temperatur von 350 °C haben und vor dem Schweißen 15 Stunden trocknen. Der Schweißstrom sollte hoch sein und die Schweißgeschwindigkeit sollte etwas niedriger sein, um sicherzustellen, dass die Schmelzzone einen Nickelgehalt von 5 % bis 6 % aufweist, um die Bildung von rissempfindlichem Martensit zu verhindern.
② Positionsschweißen durchführen. Nachdem die Schaufelzähne montiert sind, wird ein D266-Schweißdraht mit einem Durchmesser von 32 mm für symmetrisches Positionsschweißen auf beiden Seiten verwendet. Die Schweißnahtlänge darf 30 mm nicht überschreiten. Wasserkühlung und Hämmern unmittelbar nach dem Schweißen.
③Bodenschweißen. Verwenden Sie zum Bodenschweißen einen Schweißstab D266 mit 32 mm Durchmesser. Verwenden Sie niedrige Stromstärke, Gleichstrom mit umgekehrter Polarität und intermittierendes Schweißen.
Beitragszeit: 04.08.2022